Este trabalho teve como objetivo principal avaliar a capacidade adsorvente do bagaço da uva Isabel (Vitis labrusca x Vitis vinifera) na remoção do fármaco diclofenaco de sódio (DCF) presente em meio aquoso. O material foi inicialmente caracterizado por meio de diversas técnicas, incluindo a espectroscopia de ressonância magnética nuclear de carbono-13 no estado sólido (RMN 13C), a análise elementar (CHNS), a espectroscopia de infravermelho com Transformada de Fourier (IV), a análise termogravimétrica (TG), e a microscopia eletrônica de varredura (MEV). A área superficial específica, assim como o diâmetro médio das partículas e o pH no ponto de carga zero (pHPCZ), foram igualmente determinados. Posteriormente, a capacidade de adsorção do bagaço de uva foi investigada, sob agitação mecânica, utilizando-se a técnica de espectroscopia de absorção molecular na região do ultravioleta (UV). Os parâmetros como massa de adsorvente e velocidade de agitação foram previamente otimizados, a fim de se conseguir acompanhar esse processo. O efeito do pH, do tempo de contato, da concentração inicial de DCF, e da temperatura também foram avaliados. Verificou-se que o processo de adsorção, para concentrações de DCF maiores do que 10 mg L-1, ocorreu em duas etapas. O modelo cinético de pseudossegunda ordem foi o que melhor descreveu a velocidade do processo na primeira etapa. Além disso, o percentual de remoção (~20%) foi semelhante para todas as concentrações estudadas. Para a segunda etapa, o processo de difusão intrapartícula foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais, sendo que o percentual de remoção aumentou com o aumento da concentração inicial do fármaco (de 57 a 74%). No que se refere ao equilíbrio do processo, a isoterma de Freundlich foi a que melhor se ajustou aos resultados experimentais a 22°C, sendo que a adsorção do DCF pelo bagaço de uva apresentou um valor de KF e de n iguais a 1,72 L g-1 e 1,18, respectivamente. Do ponto de vista termodinâmico, o processo foi exotérmico (ΔH°ads = – 36,86 kJ mol-1), não-espontâneo (ΔG°ads > 2,99 kJ mol-1), ocorrendo com uma diminuição na aleatoriedade do sistema (ΔS°ads = – 135,85 J mol-1 K-1). Isso aconteceu possivelmente pelo fato de ambas as espécies (bagaço de uva e DCF) estarem carregadas negativamente na condição de pH avaliada (pH em torno de 5,0). / The aim of the present work was to evaluate the adsorption capacity of the Isabel grape bagasse (Vitis labrusca x Vitis vinifera) in the removal of the pharmaceutical diclofenac sodium (DCF) present in aqueous media. The biomass was initially characterized by several techniques including solid-state 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy (13C NMR), elemental analysis (CHNS), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), thermogravimetric analysis (TGA), and scanning electron microscopy (SEM). The specific surface area as well as the average diameter of the particles and the pH at the point of zero charge (pHPZC) were also determined. Subsequently, the adsorption capacity of the grape bagasse was investigated, under mechanical stirring, by molecular absorption spectroscopy in the ultraviolet (UV) region. The parameters such as adsorbent mass and stirring speed were previously optimized in order to be able to follow this process. The effect of pH, contact time, initial concentration of DCF, and temperature were also evaluated. It was observed that the adsorption process for DCF concentrations greater than 10 mg L-1 occurred in two stages. The pseudo-second-order kinetic model was more significant in the rate-controlling step in the first stage. In addition, the removal percentage (~ 20%) was similar for all concentrations studied. For the second step, on the other hand, the intraparticle diffusion process showed the best fit to the experimental data and the removal percentage increased with increasing initial concentration of the drug (from 57 to 74%). Concerning to the equilibrium process, the Freundlich isotherm showed the best fit to the experimental results at 22°C, and the adsorption of DCF onto grape bagasse presented a value of KF and n equal to 1.72 g L-1 and 1.18, respectively. From the thermodynamic point of view, the process was exothermic (ΔH°ads = – 36.86 kJ mol-1), non-spontaneous (ΔG°ads > 2.99 kJ mol-1), occurring with a decrease in the randomness of the system (ΔS°ads = – 135.85 J mol-1 K-1). This occurred probably because both species (grape bagasse and DCF) were negatively charged at pH condition evaluated (pH around 5.0).

Orientador: Maria Regina Wolf Maciel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-22T00:28:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rino_CarlosAlbertoFerreira_M.pdf: 4348510 bytes, checksum: f1460296354c802c1754794941811924 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Os objetivos deste trabalho são a modelagem e a simulação de uma coluna de absorção de pratos multicomponentes, considerando-se os fenômenos físicos mais importantes que ocorrem no processo e a termodinâmica do equilíbrio de fases de maneira rigorosa. O estudo da modelagem é feito no estado estacionário, sendo que a coluna é operada adiabaticamente. Um método desenvolvido inicialmente para colunas de destilação é aplicado para colunas de absorção. A resolução do sistema de equações não-lineares é feita pelo Método de Newton-Raphson. Um software composto por 4 programas é desenvolvido de forma a permitir a simulação interativa, onde a alteração dos parâmetros necessários para os cálculos (arquivo de dados), é feita de forma simultânea e imediata. O procedimento interativo possibilita uma adequada escolha das condições operacionais e, portanto, permite a realização de simulações otimizadas. As simulações realizadas apresentaram resultados muito próximos aos obtidos pelo simulador comercial ASPEN, o que serviu para validação do modelo. No estudo da variação de parâmetros para a otimização da coluna, chegou-se à conclusão de que, para o sistema estudado, a coluna apresenta maior eficiência quando operada sob pressão, com um aumento do fluxo molar e uma diminuição da temperatura da corrente de alimentação líquida e um aumento no peso molecular do solvente líquido. Foi feita, ainda, a simulação da absorção em água de uma corrente gasosa proveniente de um incinerador de resíduos perigosos. A coluna de pratos mostrou-se capaz de enquadrar o padrão de lançamento de HCl na atmosfera de acordo com a norma brasileira, quando operada com maior pressão e com maior fluxo molar da corrente de alimentação líquida / Abstract: The objectives of this work are the modeling and the simulation of a plate, multicomponent absorption column, considering the main phenomena taking place in the process and the rigorous thermodynamic of phase equilibria. The problem is considered in the steady-state and adiabatically. A method initially developed for distillation columns is now applied for absorption columns. The solution of the non linear system of equations is carried out by the Newton-Raphson Method. A software made by four programs is developed in such way to allow an interactive simulation, where the necessary parameter alteration for the calculations is made simultaneously and immediately. The interactive procedure allows suitable choice of the operating conditions and, therefore, allows for optimized solutions. The results of the simulations were near to the ones obtained by the commercial simulator ASPEN, what was important for the model validation. " Operation under high pressure has larger efficiency, the same with low temperature for solvent feed and solvent with higher molecular weight. Finally, in this work, it was carried out a simulation of an absorption process using water as the solvent from a gaseous stream of an incinerator of hazardous waste. This is very important for waste minimization considerations, in particular, in this case, related to the HC1 emission / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-11-05T17:44:40Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1117092 bytes, checksum: cf2b97a596e1cd5aa3148a9693f5f05a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-05T17:44:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1117092 bytes, checksum: cf2b97a596e1cd5aa3148a9693f5f05a (MD5) Previous issue date: 2018-07-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O indaziflam é um herbicida que possui elevado residual no solo, o que pode implicar em risco de contaminação ambiental, a depender de aspectos relacionados ao potencial de sorção e lixiviação deste nos solos. Dessa maneira torna-se necessário compreender o comportamento do indaziflam em solos tropicais, buscando minimizar o risco de contaminação dos ecossistemas e sua eficiência no controle de plantas daninhas. Nesta pesquisa foram realizados três experimentos. No primeiro foi determinada a sorção e dessorção do indaziflam em solos de diferentes regiões brasileiras, utilizando-se a cromatografia líquida de alta eficiência, onde se buscou avaliar quais características dos solos estão associados a esses processos. No segundo avaliou a sorção e dessorção do indaziflam em dois solos, coletados a campo em diferentes profundidades e, no terceiro, avaliou-se o potencial de lixiviação do indaziflam em Latossolo Vermelho-Amarelo, coletado em duas profundidades submetidas a diferentes lâminas de precipitação pluvial. Os dois últimos experimentos foram realizados utilizando tanto métodos cromatográficos quanto os biológicos. Houve correlação significativa entre o teor de matéria orgânica do solo e o coeficiente de sorção (Kf) para solos com maiores valores de pH. A sorção foi maior nas camadas superficiais dos solos, quando comparadas as camadas mais inferiores. Em solos que a sorção foi maior, ocorreu maior dessorção, evidenciando o retorno do indaziflam para a solução do solo. Ocorreu o fenômeno de histerese em todos os solos, demonstrando que a maior porcentagem do indaziflam sorvida permaneceu ligada aos coloides do solo. Em camadas inferiores do Latossolo Vermelho-Amarelo, onde o teor de matéria orgânica foi menor, o indaziflam tendeu a maior percolação, chegando a ser detectado até 35 cm de profundidade. Concluiu-se que a sorção e dessorção do indaziflam foram influenciadas pelos atributos dos solos, sendo a matéria orgânica o principal fator associado. Além disso, em camadas mais profundas do solo a sorção foi menor, o que aliado a maior precipitação pluvial promoveu maior mobilidade do indaziflam no Latossolo Vermelho-Amarelo. / Indaziflam is an herbicide that has a high residual in the soil, which may imply risks of environmental contamination, depending on aspects related to its sorption and leaching potentials in the soil. Thus, it is necessary to understand the behavior of indaziflam in tropical soils, in order to minimize the risk of contamination of ecosystems and their efficiency in controlling weeds. In this present research three experiments were carried out. In the first one, sorption and desorption of indaziflam in soils of different Brazilian regions were determined using high performance liquid chromatography, which sought to evaluate which soil characteristics are associated to these processes. In the second experiment, indaziflam sorption and desorption were evaluated in two soils collected in the field at different depths, and in the third indaziflam leaching potential was evaluated in Red-Yellow Latosol, collected at two depths. The last two experiments were performed using both chromatographic and biological methods. There was a significant correlation between the organic matter content of the soil and the sorption coefficient (Kf) for soils with higher pH values. The sorption was higher in the superficial layers of the soils when compared to the lower layers. In soils that sorption was greater, higher desorption occurred, evidencing the return of indaziflam to the soil solution. The hysteresis phenomenon occurred in all soils, showing that the highest percentage of indaziflam sorbed remained bound to soil colloids. In lower layers of the Red Yellow Latosol, where the organic matter content was lower, indaziflam tended to be more percolated, reaching up to 35 cm deep. It was concluded that indaziflam sorption and desorption were influenced by soil attributes, as the organic matter was the main associated factor. In addition, in deeper layers of soil, the sorption was lower, which along with the greater rainfall promoted greater mobility of indaziflam in the Red-Yellow Latosol.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-11-06T10:25:24Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1117092 bytes, checksum: cf2b97a596e1cd5aa3148a9693f5f05a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-06T10:25:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1117092 bytes, checksum: cf2b97a596e1cd5aa3148a9693f5f05a (MD5) Previous issue date: 2018-07-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O indaziflam é um herbicida que possui elevado residual no solo, o que pode implicar em risco de contaminação ambiental, a depender de aspectos relacionados ao potencial de sorção e lixiviação deste nos solos. Dessa maneira torna-se necessário compreender o comportamento do indaziflam em solos tropicais, buscando minimizar o risco de contaminação dos ecossistemas e sua eficiência no controle de plantas daninhas. Nesta pesquisa foram realizados três experimentos. No primeiro foi determinada a sorção e dessorção do indaziflam em solos de diferentes regiões brasileiras, utilizando-se a cromatografia líquida de alta eficiência, onde se buscou avaliar quais características dos solos estão associados a esses processos. No segundo avaliou a sorção e dessorção do indaziflam em dois solos, coletados a campo em diferentes profundidades e, no terceiro, avaliou-se o potencial de lixiviação do indaziflam em Latossolo Vermelho-Amarelo, coletado em duas profundidades submetidas a diferentes lâminas de precipitação pluvial. Os dois últimos experimentos foram realizados utilizando tanto métodos cromatográficos quanto os biológicos. Houve correlação significativa entre o teor de matéria orgânica do solo e o coeficiente de sorção (Kf) para solos com maiores valores de pH. A sorção foi maior nas camadas superficiais dos solos, quando comparadas as camadas mais inferiores. Em solos que a sorção foi maior, ocorreu maior dessorção, evidenciando o retorno do indaziflam para a solução do solo. Ocorreu o fenômeno de histerese em todos os solos, demonstrando que a maior porcentagem do indaziflam sorvida permaneceu ligada aos coloides do solo. Em camadas inferiores do Latossolo Vermelho-Amarelo, onde o teor de matéria orgânica foi menor, o indaziflam tendeu a maior percolação, chegando a ser detectado até 35 cm de profundidade. Concluiu-se que a sorção e dessorção do indaziflam foram influenciadas pelos atributos dos solos, sendo a matéria orgânica o principal fator associado. Além disso, em camadas mais profundas do solo a sorção foi menor, o que aliado a maior precipitação pluvial promoveu maior mobilidade do indaziflam no Latossolo Vermelho-Amarelo. / Indaziflam is an herbicide that has a high residual in the soil, which may imply risks of environmental contamination, depending on aspects related to its sorption and leaching potentials in the soil. Thus, it is necessary to understand the behavior of indaziflam in tropical soils, in order to minimize the risk of contamination of ecosystems and their efficiency in controlling weeds. In this present research three experiments were carried out. In the first one, sorption and desorption of indaziflam in soils of different Brazilian regions were determined using high performance liquid chromatography, which sought to evaluate which soil characteristics are associated to these processes. In the second experiment, indaziflam sorption and desorption were evaluated in two soils collected in the field at different depths, and in the third indaziflam leaching potential was evaluated in Red-Yellow Latosol, collected at two depths. The last two experiments were performed using both chromatographic and biological methods. There was a significant correlation between the organic matter content of the soil and the sorption coefficient (Kf) for soils with higher pH values. The sorption was higher in the superficial layers of the soils when compared to the lower layers. In soils that sorption was greater, higher desorption occurred, evidencing the return of indaziflam to the soil solution. The hysteresis phenomenon occurred in all soils, showing that the highest percentage of indaziflam sorbed remained bound to soil colloids. In lower layers of the Red Yellow Latosol, where the organic matter content was lower, indaziflam tended to be more percolated, reaching up to 35 cm deep. It was concluded that indaziflam sorption and desorption were influenced by soil attributes, as the organic matter was the main associated factor. In addition, in deeper layers of soil, the sorption was lower, which along with the greater rainfall promoted greater mobility of indaziflam in the Red-Yellow Latosol.

Orientador: Maria Regina Wolf Maciel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-25T16:57:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kobayasi_MarinaSatie_M.pdf: 5849931 bytes, checksum: e55dcd4abb9ff2b76c083457f38896ae (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: A eficiência de vários equipamentos industriais como coluna de destilação de torres de lavagem de gases e colunas de extração, está diretamente relacionada como a homogeneidade da distribuição do liquido no topo destas unidades. Neste trabalho, foi empregado um método simplificado de quantificação da eficiência da distribuição de liquido para caracterizar um coluna de recheio em escala ¿ piloto (diâmetro de 0,4 m e altura de 1,8m), operada com anéis de Pall plásticos de ½ in, utilizando três dispositivos para alimentação do liquido na coluna. Foram definidos dois fatores de eficiência de distribuição ¿ global e de dispersão ¿ a partir de uma superfície normal tridimensional. A eficiência global é derivada da amplitude normalizada da distribuição de líquido e a eficiência de dispersão da variância da distribuição. A distribuição de liquido foi obtida na forma de colunas de liquido em um módulo de coleta localizado na base da coluna e as alturas dessas colunas foram correlacionadas com as suas posições, através de um modlo com 5 parâmetros. As variáveis estudadas foram a vazão de água na alimentação, o ponto de alimentação (centro e duas posições diferentes, equivalentes a distancia radial de 7,5 e 15cm), a altura da seção de recheio, dispositivo distribuidor / Abstract: The efficiency of several industrial equipment as distillation columns, gas cleaning towers and extraction columns, is directly related with the homogeneity of the distribution of the liquid on the top of these units. In this work, a simple method of quantification of liquid distribution efficiency was employed to characterize a packed column (diameter, 0,4 m; height, 1,8m) on a pilot scale operated with 1 in plastic Pall ring, using three distributing device for liquid feeding in the columm. Two distribution efficiency factors ¿ global and dispersion ¿ were defined from a normal tridimensional surface. The global efficiency is derived from the normalized amplitude of the distribution of the liquid, and the dispersion efficiency, from the distribution vaiance. The liquid distribution was obtained in the form of liquid columns in a collecting module located at the base of the column was obtained in the form of liquid columns in a collecting module located at the base of the column and the heights of those columns were correlated its positions, though a model with 5 parameters. The study variables were water flow rate, the feeding point on the upper head of column (center and two different positions, equivalent to the radial distances 7,5 and 15 cm), the height of the random packing section, distributing devices (tube and two models of distributors) and orifice diameter of the distributor / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: João Alexandre Ferreira da Rocha Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-20T07:20:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maia_MariadeLourdesOliveira_M.pdf: 2123075 bytes, checksum: 4fe8d5cfa52e40ced87e380648907a66 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Controladores preditivos com modelo são uma importante classe de controladores que fazem uso de um modelo do processo para realizar os cálculos das ações de controle. Através deste modelo interno, o controlador pode predizer o comportamento das variáveis de saída do processo, para um determinado horizonte de tempo no futuro. Baseando-se nestas predições, o controlador calcula a ação de controle necessária para minimizar o erro predito para as saídas do processo através de um método de otimização. Dessa forma o valor ótimo para a variável manipulada é aquele que mantém as variáveis de saída o mais próximo possível de uma trajetória de referência especificada para o horizonte de tempo. Neste trabalho foi implementada a uma coluna de absorção de gases uma das técnicas de controle preditivo. Esta técnica é a Matriz Dinâmica de Controle (DMC). Foi considerado o caso monovariável e sem restrições deste algoritmo de controle para que se pudesse fazer um estudo comparativo entre os desempenhos deste controlador preditivo (DMC) e um controlador convencional por retro-alimentação. A coluna de absorção foi simulada para a situação em que ocorrem perturbações em degrau na composição do gás à entrada da coluna. Foram comparadas as respostas obtidas pelos dois tipos de controladores (PI e DMC ), quando se quer controlar a composição do gás à saída da coluna, mediante a manipulação da vazão de solvente. Comprovou-se, então, a eficiência da estratégia de controle por Matriz Dinâmica através da melhoria no comportamento da variável controlada, em relação à encontrada com o controlador clássico / Abstract: Model Predictive Controllers are part of a very important class of controllers that are based on the use of a process model to calculate the controller action. Through this internal action, the controller can predict the behaviour of the process output variables for a given time horizon. Based on these predictions, the controller computes the controller action required to minimise the predicted error for the process output variables through an optimisation method. The optimum value for the manipulated variable is therefore the one which keeps the process output variables closest to the reference path specified for the time horizon. In the present work, predictive control techniques were applied to a gas absorption column, using the Dynamic Matrix Control (DMC). A single variable case (SISO), without restrictions, was considered so that a comparative study between the performances of the predictive control (DMC) and a conventional feedback controller could be made. The absorber column was simulated for step-wise changes in the inlet gas composition. The results for the control of the gas outlet composition, through changes in solvent flow, were analysed and compared for both the PI and DMC controllers. It was verified that the Dynamic Matrix Control technique provides a more efficient control strategy through an improvement in the behaviour of the controlled variable, when compared to a classical controller / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Newton Luiz Dias Filho / Banca: Devaney Ribeiro do Carmo / Banca: Eudes Borges de Araujo / Banca: André Henrique Rosa / Banca: Leonardo Fernandes Fraceto / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: Neste trabalho nós reportamos a síntese, caracterização, adsorção e propriedades dos materiais nomeados de octa[3-(2-amino-1,3,4-tiadiazol)propil]silsesquioxano (ATD-SSQ), octa[3-(3-amino-1,2,4-triazol)propil]silsesquioxano (ATZ-SSQ), octa[3-94-amino-2-mercaptopirimidina)propil]silsesquioxano (4-MCP-SSQ), octa[3-(2-mercaptopirimidina)propil]silsesquioxano (MCP-SSQ) e octa[3-(tioureia)propil]silsesquioxano (TIOU-SSQ). As isotermas de adsorção do M'X IND. 2'(M = Cu(II),Ni(II); X ='Cl POT.-', 'Br POT.-') para ATD-SSQ, ATZ-SSQ, 4MCP-SSQ e TIOU-SSQ. Foram estudadas em solução aquosa e etanólica a 25ºC. As adsorções em solução de etanol foram mais altas que em solução aquosa devido a alta polaridade da água, com maior força de solvatação do soluto e sítios básicos na superfície. As isotermas de adsorção de Cu'Cl IND. 2', Cu'Br IND. 2' e Ni'Cl IND. 2', em soluções etanólica e aquosa foram executadas usando o método da batelada. As condições de equilíbrio foram observadas em um tempo abaixo de 20min para todos os nanomateriais. Os resultados obtidos em experimentos de fluxo usando o método de coluna, demonstraram uma recuperação de 100% dos íons metálicos adsorvidos em uma coluna empacotada com 2g de nanomaterial, usando mL de HCl 1 mol 'L POT. -1' como solução eluente. A sorção-desorção dos íons metálicos possibilitou o desenvolvimento de um método para pré-concentração e determinação de íons metálicos a nível traço em etanol comercial, usado como combustível para automóveis. Os valores determinados pelo método recomendado para as usinas 1, 2 e 3 indicaram uma quantidade de cobre de 51,60 e 78 mg 'L POT. -1', e de ferro de 2, 15, e 3 mg 'L POT. -1', respectivamente. O ATZ-SSQ também foi testado para a determinação (em fluxo usando a técnica de coluna) dos íons metálicos presentes em águas naturais. Estes valores obtidos foram... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work we report on the synthesis, characterization, adsorption and properties of the nanomaterials named octa[3-(2-amino-1,3,4-tiadiazole)propyl]silsesquioxane (ATD-SSQ), octakis[3-(3-amino-1,2,4-triazole)propyl]silsesquioxane (ATZ-SSQ), octakis[3-94-amino-2-mercaptopirimidine)propyl]silsesquioxane (4-MCP-SSQ), octakis[3-(2-mercaptopirimidina)propyl]silsesquioxano (MCP-SSQ) e octakis[3-(thioureia)propyl]silsesquioxane (TIOU-SSQ). The isotherms of M'X IND. 2'(M = Cu(II),Ni(II); X ='Cl POT.-', 'Br POT.-') para ATD-SSQ, ATZ-SSQ, 4MCP-SSQ e TIOU-SSQ. Were studied in ethanol and aqueous solutions at 298K. Adsorptions from ethanol solutions were higher than those from aqueous solutions due to the higher polarity of water, which can more strongly solvate the solute and the basic sites on the surface. The adsorption isotherms for Cu'Cl IND. 2', Cu'Br IND. 2' and Ni'Cl IND. 2' from ethanol and aqueous solutions were performed by using the batchwise method. The equilibrium condition is reached at time lower than 20 min for all nanomaterials, ATD-SSQ, ATZ-SSQ, 4MCP-SSQ, MCP-SSQ and TIOU-SSQ. The results obtained in the flow using a column experiments, showed a recovery of the 100% of the metal ions adsorbed in a column packed with 2g of the nanomaterial, using 5 mL of 1.0 mol 'L POT. -1' HCl solution as eluent. The sorption-desorption of the metal ions made possible the development of a method for preconcentration and determination of metal ions at trace level in commercial ethanol, used as fuel for car engines. The values determined by recommended method for plants 1, 2 and 3 indicated an amount of copper of 51, 60, and 78 'L POT. -1', and of iron of 2, 15, and 3mg 'L POT. -1', resoectuvely. The ATZ-SSQ was also tested for the determination (in flow using a column technique) of the metal ions present in natural waters. These values are very close... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Marcela Kotsuka da Silva Câmara Bastos. / Coorientador: Henry França Meier. / Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências Tecnológicas, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau.

Orientador: Marcelo Loureiro Garcia / Banca: Lorena Oliveira Pires / Banca: Theo Syrto Octavio de Souza / Banca: Renata Piacentini Rodriguez / Banca: Dagoberto Yukio Okada / Resumo: A escassez qualitativa e quantitativa de água associada aos impactos ambientais impostos por águas residuárias tem agravado o cenário da situação ambiental brasileira. Um setor que merece destaque é o de mineração de urânio visto que o Brasil é a sexta maior reserva mundial deste elemento e existe grande quantidade de rejeitos acumulados contendo íons metálicos, semimetálicos e radiotóxicos. A biossorção tem se mostrado eficiente no tratamento das águas residuárias com íons que mesmo em baixas concentrações são tóxicos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a redução da concentração de urânio em soluções e em amostras de águas de drenagem ácida de minas da mina Osamu Utsumi das Indústrias Nucleares do Brasil por meio da biossorção. As biomassas escolhidas para uso como biosorvente foram cascas de banana, sementes de moringa e borra de café. Ensaios de decomposição térmica, porosimetria de adsorção de nitrogênio e microscopia eletrônica de varredura foram efetuados de modo a caracterizar fisicamente os biosorventes. As variáveis analisadas para os ensaios em batelada como tamanho e massa do biosorvente, temperatura do ensaio, tempo de contato, pH e concentração inicial da solução de urânio foram definidas com o planejamento fatorial de experimentos. A partir dos ensaios em batelada realizados, pôde-se observar que as biomassas com maior área superficial e menor volume de poros resultaram em maiores valores de eficiência de remoção, sendo a ordem crescente destes parâmetros: cascas de banana < borra de café < sementes de moringa. Dentre os biosorventes estudados as sementes de moringa apresentaram os maiores valores de eficiência de remoção, seguida pela borra de café e cascas de banana. Em soluções de 100 mg L-1 as eficiências de remoção das sementes ... (Resumo completo clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The qualitative and quantitative water scarcity associated with environmental impacts posed by wastewater has worsened the brazilian environmental scenario. Uranium mining is a prominent sector in Brazil context, since this country owns the sixth biggest uranium reserve in the world and there is large amount of accumulated tailings containing metallic, semi-metallic and radiotoxic ions. In general, biosorption has shown significant efficiency on effluent treatment, removing ions which even in low concentrations present toxicity. This work aimed to reduce the concentration of uranium by using biosorption in both cases, lab scale solutions and acid mining drainage effluent samples from Osamu Utsumi mine, wich belongs to Usinas Nucleares do Brasil. The selected biomasses used as biosorvent were banana peels, moringa's seeds and coffee waste. Thermal decomposition, nitrogen adsorption porosimetry and scanning electron microscopy were performed for physical characterization. The studied variables for the batch tests as size and mass of biosorvent, temperature of tests, contact time, pH and initial concentration of solutions of uranium were defined by using design of experiments. From the tests carried out it was observed that the biomasses with a higher surface area and smaller pore volume resulted in higher removal efficiency values, with an ascending order of these parameters: banana peels <coffee grounds <seed moringa. Among the studied biosorvents, moringa seeds showed the highest values of removal efficiency followed by the coffee waste and banana peel. Based on tests using uranium solutions of 100 mg L-1, the removal efficiency of moringa seeds and banana peel were 0,7429 and 0,2483, respectively; assuming concentration of 25 mg L-1 the coffee wastes has shown efficiency of removal of 0,9358. In effluent ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2014-08-13T14:50:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-25Bitstream added on 2014-08-13T18:00:40Z : No. of bitstreams: 1 000756776.pdf: 1247387 bytes, checksum: e43f6ca86e670c147013bebeba65e0d7 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho tem como objetivo estudar os efeitos da variação de concentração do copolímero tri-bloco (Pluronic F127) no preparo de géis de sílica a partir de hidrólise ácida do tetraetilortosilicato (TEOS), através de suas características estruturais em estágios que vão desde o saturado (géis úmidos) até os estados secos do gel (aerogéis e xerogéis). O F127 é um polímero formador de micelas utilizado como impregnador de estrutura no processo de formação de poros em espécies de sílicas, pois a estruturação micelar do F127 pode determinar a formação de poros de diferentes tamanhos durante os processos de geleificação na hidrólise e policondensação para obtenção de corpos porosos, produzindo interessantes estruturas de sílicas porosas obtidas pelo método sol-gel. Os aerogéis de Sílica foram obtidos por secagem a pressão ambiente (APD) após sililação dos géis em fase úmida. O processo de sililação foi feito nos géis úmidos utilizando 20% em volume de hexametildisilazano (HMDZ) em n-hexano. As características estruturais de aerogéis obtidos por APD com diferentes adições de F127 foram estudadas após tratamento térmico a 300, 500, 700 e 900 ºC, através de análises de adsorção de nitrogênio e espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS). Adicionalmente xerogéis com as mesmas composições de F127 foram obtidos por envelhecimento em solução de NH4OH 0,1M e APD. Os géis úmidos apresentaram uma estrutura de fractal de massa com dimensão fractal D em torno de 2.1 e o tamanho característico do domínio fractal (ξ) vai de 9.05 para o gel preparado sem adição de F127 até valores que extrapolam o limite máximo experimental de 14,2 nm com o aumento da concentração de F127. Estes géis também exibem um estrutura que permeiam o fractal, os domínios da estrutura do fractal de massa principal dos géis úmidos. A partir da adsorção de nitrogênio obteve-se a superfície... / The present work aims to study the effects of varying the concentration of the copolymer tri-block (F127 Pluronic) in the preparation of silica gels from acid hydrolysis of tetraethylorthosilicate (TEOS), through its structural features in stages ranging from the saturated (wet gels) to dry gel state (aerogels and xerogels). The F127 is a micelle forming polymer as used in the impregnator structure of the pore-forming species-process silica because the micellar structure of F127 can determine the formation of pores of different sizes during the process of gelation on hydrolysis and polycondensation to obtain porous bodies, producing interesting structures of porous silica obtained by sol-gel method. Silica aerogels were obtained by ambient pressure drying (APD) after silylation of the gels in humid phase. The process of silylation was done in the wet gels using 20% by volume of hexamethyldisilazane (HMDZ) in n-hexane. Heat treatment at 300, 500, 700 e 900 ºC was performed in order to characterize. The structure of aerogels by APD with different compositions of F127. This characterization was carried out using nitrogen adsorption and small angle X-ray scattering techiniques. Additionally xerogels having the same compositions F127 were obtained by aging in a solution of 0.1 M NH4OH and APD. The wet gels showed a mass fractal structure with fractal dimension D around 2.1 and fractal characteristic size of the domain (ξ) goes from 9.05 for gel prepared without the addition of F127 to values that exceed the maximum experimental limit of 14.2 nm with increasing concentration of F127. These gels also exhibit a fractal structure that permeate the field of fractal structure of the main mass of wet gels. Nitrogen adsorption shows a specific surface area (SBET) for APD aerogels, which presented a value of around 800 m2/g to different concentrations of F127, the volume (Vp), the average length (lp) pores of aerogels increased more or less regular...