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The synergistic effect of nitric oxide toward dephosphorylation reactions involving phosphate esters was the subject of investigation in this research. Sodium nitroprusside under UV irradiations at 254nm, 365nm and white light was utilized as nitric oxide donor in solutions. The effects of cobalt trimethylenediamine and nitroprusside towards dephosphorylation of nitrophenylphosphate and pyrophosphate which were modeled as organophosphate ester substrates were also investigated. The activated substrate models showed more rate enhancement than the unactivated models in all cases. The direct interaction of nitric oxide with the phosphorus centre is presumed to be the reason for enhanced hydrolysis. This study demonstrates the possible role of nitric oxide in decontamination reactions of poorly biodegradable phosphate esters in the biosphere. / Chemistry / M. Sc. (Chemistry)

The synergistic effect of nitric oxide toward dephosphorylation reactions involving phosphate esters was the subject of investigation in this research. Sodium nitroprusside under UV irradiations at 254nm, 365nm and white light was utilized as nitric oxide donor in solutions. The effects of cobalt trimethylenediamine and nitroprusside towards dephosphorylation of nitrophenylphosphate and pyrophosphate which were modeled as organophosphate ester substrates were also investigated. The activated substrate models showed more rate enhancement than the unactivated models in all cases. The direct interaction of nitric oxide with the phosphorus centre is presumed to be the reason for enhanced hydrolysis. This study demonstrates the possible role of nitric oxide in decontamination reactions of poorly biodegradable phosphate esters in the biosphere. / Chemistry / M. Sc. (Chemistry)

A proposta apresentada se baseia na introdução de um estágio intermediário de desinfecção previamento ao tratamento biológico visando intensificar os efeitos do estágio seguinte destinado à desinfecção convencional. Para estudo de caso foram aplicadas as técnicas de ozonização e radiação UV combinadas em instalações piloto que simulam duas condições seqüenciais de desinfecção. O desempenho do método proposto foi avaliado através de exames microbiológicos de amostras do efluente anaeróbio previa e posteriormente à desinfecção, utilizando indicadores de contaminação por bactérias (Escherichia coli e coliformes totais), vírus (colifagos) e protozoário (Clostridium perfringens). Os resultados obtidos no sistema combinado pré-desinfecção/desinfecção revelaram eficiência de inativação superior quando comparada ao procedimento convencional. Nas análises de E.coli, por exemplo, a aplicação de apenas 1 mg de ozônio/L ou 51 mW de radiação/'CM POT.2', na primeira etapa de desinfecção, foi suficiente para se alcançar 1 log acima do valor correspondente ao método convencional. Mesmo indicadores mais resistentes como C. perfringens apresentaram redução da fração N/No da ordem de 1 log em relação ao método proposto. Além disso, estes níveis de inativação foram alcançados mesmo sob a influência de elevada concentração de SST, SSV e DQO na entrada na unidade piloto destinada à pré-desinfecção. Entre as seqüências de experimentação investigadas ('O IND.3'/'O IND.3', 'O IND.3'/UV, UV/'O IND.3' e UV/UV) não foram observadas grandes variações. De modo semelhante, os resultados revelaram que a relação N/No, para os indivíduos submetidos ao sistema combinado, não foi afetada pelo aumento no tempo de exposição ao agente inativante ('O IND.3': 5, 7, 10 min; UV: 30, 60, 120s). Considerando as baixas dosagens de 'O IND.3' e UV aplicadas na primeira etapa, somada às condições limitadas de desempenho do sistema real examinado, os níveis de inativação alcançados sugerem grande potencialidade de utilização do método alternativo proposto, comprovando sua viabilidade técnica / The present proposition is based on the introduction of an intermediate disinfection stage before the biological treatment, in order to intensify the effects of the next stage employed in conventional disinfection. Studies were performed using combined ozonization and UV radiation techniques, in a model installation that simulates two sequential disinfection conditions. The performance of the method was evaluated using microbiological exams of samples taken from the anaerobic effluent before and after the disinfection. Bacterial (Escherichia coli and total coliforms), viral (coliphages) and protozoan (Clostridium perfringens contamination tracers were used in such exams. Results obtained by combining pre-disinfection and disinfection reveal superior inactivation efficiency as compared to the conventional procedure. For example, in the E. coli analysis the application of only 1 mg of ozone/L or 51 mW/'CM POT.2' of radiation in the first disinfection stage was enough for achieving 1 log above the convention method. Even more resistant tracers, such as C. perfringens, showed aproximatelly 1 log of reduction in the N/No fraction in the proposed method. Besides, these inactivation levels were achieved even for high concentrations of SST, SSV and DQO in the entrance of the pre-disinfection unit. No significant variations were observed among the disinfection sequences ('O IND.3'/'O IND.3','O IND.3'/UV,UV/'O IND.3', and UV/UV). Similarly, the results showed that the N/No relation, for individuals submitted to the combined system, was not affected by the increase of the exposition time to the inactivation agent ('O IND.3': 5, 7, 10 min; UV: 30, 60, 120 s). Taking into account the low dosages of 'O IND.3' and UV applied in the first stage and the limited performance conditions of the real system, the achieved inactivation levels suggest a great potential for the alternative method proposed, demonstrating its technical viability

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-06-28T20:35:34Z No. of bitstreams: 1 JONEUSO TÉRCIO CAVALCANTI DA COSTA – DISSERTAÇÃO (UAEMa) 2015.pdf: 1493605 bytes, checksum: 64e995b963519b1073063638b52caeac (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-28T20:35:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JONEUSO TÉRCIO CAVALCANTI DA COSTA – DISSERTAÇÃO (UAEMa) 2015.pdf: 1493605 bytes, checksum: 64e995b963519b1073063638b52caeac (MD5) Previous issue date: 2015-08-27 / As radiações não ionizantes (UV-A; UV-B e UV-C) do espectro eletromagnético do sol causam doenças aos seres humanos e precisam ser evitadas. O uso adequado do protetor solar minimiza tal risco. Atualmente, a tendência é introduzir materiais naturais, orgânicos ou inorgânicos, na composição dos protetores solares (fotoprotetores), no afã de neutralizar possíveis efeitos colaterais dos materiais sintéticos. Estudos mostraram que argilas (silicatos em camadas) incorporadas aos protetores solares podem bloquear radiação ultravioleta no comprimento de onda entre 250 a 400 nm dependendo da composição da argila. Acompanhando essa linha norteadora é que se baseou a elaboração deste trabalho onde duas argilas foram empregadas na preparação de fotoprotetores e aferida a eficácia em laboratório da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) através da avaliação in vitro por espectrofotometria. As argilas testadas foram a montmorilonita sódica comercial (Cloisite® Na + ) e a bentonítica Argel 35. As formulações foram preparadas em três farmácias de manipulação, em três cidades diferentes, Guarabira, João Pessoa e Campina Grande, no Estado da Paraíba. O método escolhido para avaliação do Fator de Proteção Solar (FPS) foi o método in vitro desenvolvido por Mansur em virtude da ótima correlação com método in vivo, além de apresentar outras vantagens a exemplo do baixo custo e o de se evitar exposição do ser humano a experimentos que possam causar danos à saúde. Antes de avaliar o FPS das formulações preparadas com as argilas foi feita a avaliação do FPS de protetores solares comerciais e foi confirmado que o método in vitro utilizado foi adequado na determinação do FPS de protetores solares. A introdução de argilas na composição dos protetores solares, como materiais naturais, em substituição ao material sintético TiO2 foi eficaz, especialmente para a argila bentonita Argel. A legitimidade em se estudar o efeito fotoprotetor dos materiais argilosos na composição dos protetores solares é justificada por grande relevância social, posto que são de baixo custo, e ainda por serem encontradas com facilidade na natureza. / Non-ionizing radiation (UV-A, UV-B and UV-C) of the sun's electromagnetic spectrum cause diseases to human and must be avoided. The proper use of sunscreen minimizes this problem. Currently, the trend is to introduce natural materials, organic or inorganic, in the composition of sunscreens, in order to neutralize possible side effects of synthetic materials. Studies have shown that clays (layered silicates) incorporated in sunscreens can block ultraviolet radiation in 250 to 400 nm wavelength range depending on the clay composition. Following this guideline, in this work, two clays were used in the preparation of sunscreen and its effectiveness was determined at Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) laboratory through in vitro evaluation by spectrophotomery. The clays tested were Cloisite® Na + sodium montmorillonite and Argel 35 bentonite. The formulations were prepared in pharmacies in three different cities, Guarabira, Joao Pessoa and Campina Grande, in Paraíba state. The method chosen to evaluate the Sun Protection Factor (SPF) was in vitro method, developed by Mansur, due to the excellent correlation with in vivo method. Besides, there are other advantages like low cost and less damage to health since the volunteer is not exposed to the experiments. Before the evaluation of SPF of prepared formulations with the clay, the SPF of commercial sunscreens was determined and it was confirmed that the in vitro method was proper to define sunscreen SPF. The introduction of clay in the sunscreens composition, as natural materials, replacing TiO2 synthetic material was effective, especially for Argel bentonite clay. The legitimacy of studying the photoprotective effect of clay materials in the composition of sunscreens is justified by great social relevance, since they are inexpensive and found easily in nature.

A proposta apresentada se baseia na introdução de um estágio intermediário de desinfecção previamento ao tratamento biológico visando intensificar os efeitos do estágio seguinte destinado à desinfecção convencional. Para estudo de caso foram aplicadas as técnicas de ozonização e radiação UV combinadas em instalações piloto que simulam duas condições seqüenciais de desinfecção. O desempenho do método proposto foi avaliado através de exames microbiológicos de amostras do efluente anaeróbio previa e posteriormente à desinfecção, utilizando indicadores de contaminação por bactérias (Escherichia coli e coliformes totais), vírus (colifagos) e protozoário (Clostridium perfringens). Os resultados obtidos no sistema combinado pré-desinfecção/desinfecção revelaram eficiência de inativação superior quando comparada ao procedimento convencional. Nas análises de E.coli, por exemplo, a aplicação de apenas 1 mg de ozônio/L ou 51 mW de radiação/'CM POT.2', na primeira etapa de desinfecção, foi suficiente para se alcançar 1 log acima do valor correspondente ao método convencional. Mesmo indicadores mais resistentes como C. perfringens apresentaram redução da fração N/No da ordem de 1 log em relação ao método proposto. Além disso, estes níveis de inativação foram alcançados mesmo sob a influência de elevada concentração de SST, SSV e DQO na entrada na unidade piloto destinada à pré-desinfecção. Entre as seqüências de experimentação investigadas ('O IND.3'/'O IND.3', 'O IND.3'/UV, UV/'O IND.3' e UV/UV) não foram observadas grandes variações. De modo semelhante, os resultados revelaram que a relação N/No, para os indivíduos submetidos ao sistema combinado, não foi afetada pelo aumento no tempo de exposição ao agente inativante ('O IND.3': 5, 7, 10 min; UV: 30, 60, 120s). Considerando as baixas dosagens de 'O IND.3' e UV aplicadas na primeira etapa, somada às condições limitadas de desempenho do sistema real examinado, os níveis de inativação alcançados sugerem grande potencialidade de utilização do método alternativo proposto, comprovando sua viabilidade técnica / The present proposition is based on the introduction of an intermediate disinfection stage before the biological treatment, in order to intensify the effects of the next stage employed in conventional disinfection. Studies were performed using combined ozonization and UV radiation techniques, in a model installation that simulates two sequential disinfection conditions. The performance of the method was evaluated using microbiological exams of samples taken from the anaerobic effluent before and after the disinfection. Bacterial (Escherichia coli and total coliforms), viral (coliphages) and protozoan (Clostridium perfringens contamination tracers were used in such exams. Results obtained by combining pre-disinfection and disinfection reveal superior inactivation efficiency as compared to the conventional procedure. For example, in the E. coli analysis the application of only 1 mg of ozone/L or 51 mW/'CM POT.2' of radiation in the first disinfection stage was enough for achieving 1 log above the convention method. Even more resistant tracers, such as C. perfringens, showed aproximatelly 1 log of reduction in the N/No fraction in the proposed method. Besides, these inactivation levels were achieved even for high concentrations of SST, SSV and DQO in the entrance of the pre-disinfection unit. No significant variations were observed among the disinfection sequences ('O IND.3'/'O IND.3','O IND.3'/UV,UV/'O IND.3', and UV/UV). Similarly, the results showed that the N/No relation, for individuals submitted to the combined system, was not affected by the increase of the exposition time to the inactivation agent ('O IND.3': 5, 7, 10 min; UV: 30, 60, 120 s). Taking into account the low dosages of 'O IND.3' and UV applied in the first stage and the limited performance conditions of the real system, the achieved inactivation levels suggest a great potential for the alternative method proposed, demonstrating its technical viability