A maioria das aplicações tecnológicas das borrachas exige cargas de reforço. O reforço alcançado depende em muito do grau de dispersão da carga na matriz, o que por sua vez depende da interação carga-matriz, e, consequentemente, da natureza da química do elastômero e da carga. Além do negro de fumo e da sílica, materiais já consagrados como cargas de reforço de borrachas, outras nanopartículas funcionalizadas têm sido o centro das atenções. Na última década, o uso de argilas como reforço em borrachas vem sendo estudado intensamente. Dada a sua característica lamelar, uma boa dispersão e esfoliação das placas da argila na matriz, resulta em excelentes propriedades, mesmo em baixos teores. No entanto, para muitas aplicações tecnológicas de elastômeros, se exige teores mais elevados de cargas, e neste particular o desafio de incorporar e dispersar a argila, altamente polar em uma matriz apolar tem sido um desafio. Neste contexto, este trabalho avaliou a possibilidade e a potencialidade de incorporar-se diferentes teores da argila montmorilonita, MMT, e da mesma modificada organicamente, OMMT, em matriz de borracha natural epoxidada (ENR15, ENR20, ENR50 e mistura de NR/ENR50 na proporção de 60/40). Nas matrizes de ENR15 e ENR20 a argila foi incorporada em emulsão e nas demais composições e em uma câmara de misturas acoplada a um reômetro de torque do tipo Haake. As propriedades reométricas, morfológicas, térmicas, mecânicas e viscoelásticas foram avaliadas através de reometria de disco oscilatório (ODR), difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TGA), ensaios de resistência à tração e análise dinâmico mecânica (DMA). A adição de MMT ou OMMT nas matrizes resultou em um aumento na distância interplanar da argila, indicando a formação de estruturas intercaladas. As imagens de MEV apresentam uma boa dispersão da carga na matriz. De uma maneira geral, houve melhora nas propriedades mecânicas com a adição de argila, para todas as amostras, com determinadas composições alcançando 250% de acréscimo. Observou-se, também, que a presença da argila afeta a eficiência da vulcanização, diminuindo a densidade de reticulação com o aumento no teor de argila. Os resultados deste trabalho apontam para a dificuldade se incorporar teores maiores (de 10 a 40 phr) de MMT em matriz de NR e/ou em matriz de ENR e ao contrário do que esperado, as diferentes metodologias aqui empregadas como a incorporação em emulsão e em câmara de mistura pouco influenciaram as propriedades finais dos vulcanizados. O uso da OMMT influenciou mais no grau de dispersão e da interação carga- matriz do que o grau de epoxidação da NR. / Most technological rubber applications require reinforcing fillers. The reinforcement achieved depends strongly on the interaction between the filler and matrix, the nature of filler and the type of rubber used. Besides carbon black and silica which have been proven reinforcing nanofillers for a large variety of rubber, other types of functional nanoparticles are coming in the center of this attention. In the last decade, the use of clay as reinforcement in rubbers has been widely studied. To achieve better mechanical properties, a good dispersion of the clay in rubber matrix is required. Also, it is desirable that elastomeric chains segments were intercalated between the layers of the clay. In this present work, rubber vulcanized nanocomposites were prepared from different elastomeric matrices (NR, ENR15, ENR20, ENR50 and a blend of NR/ENR50 in the ratio of 60/40), reinforced with different concentrations of MMT and OMMT. For the ENR15 and ENR20 matrices, the clay was incorporated in solution method, and for the other compositions, the clay was incorporated using a Haake rheomether connected to a mixing chamber. The rheometric, morphology, thermal, mechanical and viscoelastic properties were evaluated by oscillating disk rheometer (ODR), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), tensile strength tests and dynamic mechanical analysis (DMA). The addition of MMT and OMMT in the matrices, results in an increase in the interplanar distance of the nanocomposites, indicating the formation of intercalated structures. The SEM images exhibit a good dispersion of the load in the elastomeric matrices. The mechanical properties were improved by the addition of clay, showing an increase in the specific modulus, reaching 250% for some compositions and improvements in the tensile strength between 20% and 50% for all matrices. The presence of clay affects the crosslink density of nanocomposites. A better interaction among OMMT and elastomeric matrices can be observed in DMA analysis. The ENR50 phase present in the blends NR/ENR50/OMMT can act as compatibilizer between NR and OMMT. The method of incorporation of the clay does not influence the final properties of the nanocomposites in this work.

Esta pesquisa tem por objetivo reunir, compilar e analisar as informações relacionadas à caracterização geotécnica dos depósitos de solos moles do Estado do Rio Grande do Sul, através de dados obtidos de pesquisas anteriores e de projetos de infra-estrutura. O conjunto das informações obtidas nesta dissertação constitui-se em um banco de dados valioso, no qual são disponibilizadas as principais propriedades geotécnicas de argilas e as correlações que possibilitam suas estimativas. O estudo foi dividido em duas regiões, nas quais a ocorrência destes solos é mais freqüente e o investimento em infra-estrutura é importante: Porto Alegre e Rio Grande. Dentro destas regiões, temos ainda algumas subdivisões de vários depósitos estudados, que fornecem as características particulares de cada região. O estudo conta com uma caracterização geológica e um histórico das formações dos solos moles do estado do Rio Grande do Sul. Um extenso levantamento dos índices físicos é apresentado para caracterização e comparação dos dois locais, através do qual são reunidas informações relacionadas a granulometria, índice de vazios, limites de Atterberg, peso especifico natural, umidade natural e outros. Os ensaios de laboratório forneceram o comportamento tensão-deformação-resistência para amostras retiradas dos locais de estudo, fornecendo os parâmetros indispensáveis à completa descrição do comportamento do material, como: resistência não-drenada ao cisalhamento, Su, índice de compressão, ângulo de atrito efetivo, coesão efetiva e nível de préadensamento, OCR. Correlacionando-se também alguns destes parâmetros, é possível estabelecer padrões de comportamento que são consistentes com outros locais já estudados nacional e internacionalmente. A análise dos ensaios de campo completa a caracterização dos depósitos, fornecendo uma visão geral dos perfis de subsolo. O cruzamento de dados de campo e laboratório possibilita o estabelecimento de correlações para a estimativa de Su e OCR para os depósitos. Resultados espúrios são desconsiderados nas análises apresentadas.

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-11T13:01:47Z No. of bitstreams: 2 TESE_Marilda Nascimento Carvalho_BC.pdf: 2374659 bytes, checksum: 6206ceeb790a2faaa57e74fdae5877af (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-11T13:01:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 TESE_Marilda Nascimento Carvalho_BC.pdf: 2374659 bytes, checksum: 6206ceeb790a2faaa57e74fdae5877af (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2011-02-17 / A contaminação da água por compostos orgânicos tóxicos é uma das maiores preocupações ambientais e tem aumentado o interesse na busca de adsorventes eficientes para a remoção desses compostos. A adsorção utilizando argilas constitui uma das tecnologias de aplicação crescentes empregadas no tratamento secundário de efluentes contaminados por compostos orgânicos de origem na indústria de petróleo. Este trabalho investigou um processo de adsorção dos compostos orgânicos benzeno, tolueno, etilbenzeno, xilenos (BTEX) e do fenol presentes em soluções aquosas em baixas concentrações, até 20 mg/L, por meio de uma argila esmectítica (chocolate) de origem do estado da Paraíba, no nordeste do Brasil, visando colaborar com tecnologias de caráter sustentável, para a indústria de petróleo e petroquímica. A argila organofílica foi sintetizada a partir do sal quaternário (SQA) cloreto de hexadeciltrimetilamônio na concentração de 150% da capacidade de troca catiônica (CTC) da argila, a qual promoveu o aumento do espaçamento basal da estrutura cristalina do argilomineral de 14,73 Å para 22,08 Å. Procedeu-se à avaliação de sistemas de adsorção multicomponente, em regime descontínuo, considerando as abordagens cinéticas e de equilíbrios. Os teores dos componentes BTEX e fenol foram quantificados por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Os resultados experimentais ajustaram-se bem ao modelo de equilíbrio combinado de Langmuir-Freundlich e revelaram capacidades máximas de adsorção entre 1,27mg/g (tolueno) a 8,28mg/g (fenol) e cinéticas de equilíbrio em torno de 30 minutos. Parâmetros relacionados à heterogeneidade superficial da argila indicaram a existência de sítios ativos específicos. As afinidades de adsorção de BTEX e de fenol pela argila organofílica no sistema multicomponente apresentaram-se na ordem decrescente: etilbenzeno > xilenos > tolueno > fenol > benzeno. Estas afinidades estiveram relacionadas ao tamanho das moléculas dos aromáticos. As eficiências de remoção obtidas variaram em torno de 55% e 90%.

Submitted by Haroudo Xavier Filho (haroudo.xavierfo@ufpe.br) on 2015-05-19T17:33:12Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO _finalizada_22_cd.pdf: 14696801 bytes, checksum: baa22b876fc24e50c3a466ce964564a9 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-19T17:33:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO _finalizada_22_cd.pdf: 14696801 bytes, checksum: baa22b876fc24e50c3a466ce964564a9 (MD5) Previous issue date: 2012-02-29 / Este trabalho analisa o comportamento dos deslocamentos verticais do aterro sobre solo mole executado na obra de duplicação da BR-101/PE, através de métodos e modelos propostos na bibliografia existente. Este aterro está situado no Lote 6, entre a Divisa dos estados PB/PE e o Município de Igarassú/PE, na várzea de Goiana-PE. Fizemos neste trabalho uma comparação entre o comportamento real e o previsto, através da avaliação da eficiência e aplicabilidade dos métodos. O projeto contemplou a estabilização do solo de fundação através da aplicação de geodrenos, com um reforço do aterro feito através da inclusão de geogrelha entre duas camadas de colchão drenante com 0,30 m de espessura para cada camada. Para a eficiência do monitoramento foram instalados inclinômetros, placas de recalque e piezômetros. De uma forma geral, discutimos, no contexto das investigações geotécnicas, critérios de projeto e metodologias construtivas, bem como avaliação de desempenho de aterros rodoviários construídos em cima de espessas camadas de argila mole. O aterro estudado no projeto de duplicação da BR-101/PE previa uma altura de 4,60m. Quando comparamos os valores dos recalques calculados, em três situações diferentes, considerando essa altura do aterro de 4,60m, uma com os dados fornecidos pelos ensaios de laboratório, depois considerando o solo normalmente adensado e por fim fez-se a correção da curva edométrica e adotaram-se novos parâmetros, e em todos os casos o recalque foi calculado pelo método do adensamento de Terzaghi, notamos que estes valores estão variando 0,79m a 2,4m Porem, o aterro so foi executado até a altura de 2,00m. Então, comparamos também, os recalques para o aterro executado com essa altura, e verificamos que estão variando entre 0,4m e 2,06m, obtidos em cinco situações diferentes, isso se deve, principalmente, ao fato de que a adoção dos parâmetros depende da amostra ser de boa qualidade, influenciando diretamente nos valores dos recalques. A primeira situação utilizou-se os parâmetros fornecidos pelos ensaios de laboratório, a segunda considerou o solo normalmente adensado, a terceira fez-se a correção da curva edométrica e adotaram-se novos parâmetros, a quarta utilizou os novos parâmetros da curva edométrica corrigida, e considerou a primeira camada como normalmente adensada, e em todos os casos o recalque foi calculado pelo método do adensamento de Terzaghi. Nota-se que há uma variação considerável nos valores do recalque, devido à metodologia adotada para a determinação dos parâmetros utilizados. A quinta situação, utilizou-se as leituras dos instrumentos de controle em campo, e aplicamos a método de Asaoka. Notamos que o recalque está variando de 0,35 e 0,45m para o medido em campo, e entre 0,45m e 0,55m para o estimado pelo método de Asaoka. Portanto, podemos concluir que há uma tendência a estabilização dos recalques no aterro executado, baseado nas metodologias aplicadas neste trabalho.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-11-09T14:04:37Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Tese_TeresaLopes_FormacaoDoOlhar.pdf: 34837478 bytes, checksum: 4ed5e247ba7a478bddacd0c98eaef2a5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-09T14:04:37Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Tese_TeresaLopes_FormacaoDoOlhar.pdf: 34837478 bytes, checksum: 4ed5e247ba7a478bddacd0c98eaef2a5 (MD5) Previous issue date: 2016-08-15 / Depósitos de argilas moles nas costas oceânicas e nas várzeas ribeirinhas ocorrem em todo o mundo e, especialmente, no Brasil, em sua costa litorânea. As baixadas litorâneas, historicamente ocupadas pelos assentamentos populacionais e hoje locais portuários, apresentam grandes depósitos de sedimentos marinhos. No interior do País, a transposição das várzeas de sedimentos moles dos rios e córregos oferece um amplo campo de aplicação da engenharia para a construção, por exemplo, de vias rodoviárias e ferroviárias. Especialmente na cidade do Recife, a justificativa de estudos dos solos moles se dá devido aos depósitos de argilas moles orgânicas que podem ser encontrados em aproximadamente 50% da área da planície. O nível do solo é próximo do nível do mar e os depósitos de solos moles, em geral, estão quase totalmente abaixo do nível d'água. Esta pesquisa tem por objetivo avaliar a resistência não drenada de uma argila orgânica mole no bairro de Chão de Estrelas na cidade do Recife. A investigação foi dividida em duas áreas, denominadas de ilhas de investigação. Em cada local foram retiradas amostras indeformadas do tipo Shelby e realizados ensaios de campo das margens do Rio Beberibe. A resistência não drenada foi obtida através de ensaios triaxiais do tipo não consolidado não drenado (UU), Vane Test em amostras indeformadas e deformadas e também a partir de ensaios com o "piezocone" (CPTU). Foi analisada também a sensibilidade da argila. O subsolo apresenta uma camada superficial de aterro arenoso com muita metralha e camadas de solos orgânicos, com restos de raízes, de baixa resistência e alta compressibilidade. A argila apresentou uma razão de pré-adensamento maior que 1 nos dois metros iniciais provavelmente devido a um ressecamento provocado pela variação do nível d’água. Entre dois e quatro metros o depósito é ligeiramente pré-adensado e após os quatro metros apresentou uma razão menor que 1 devido ao amolgamento das amostras. Os resultados da resistência não drenada obtidos através dos ensaios de campo e laboratório apresentaram valores próximos na ilha de investigação 2. Na ilha de investigação 1 os resultados do ensaio de palheta de campo foram um pouco superiores aos demais. / Deposits of soft clay on ocean coasts and the riverside systems occur throughout the world and especially in Brazil, in its coastline. The coastal lowlands, historically occupied by population settlements and today local ports, have large deposits of marine sediments. Inside the country, the transposition of the soft clay plains of rivers and streams offers a wide engineering field of application for construction, for example, roads and railways. Especially in Recife city, the justification of soft soil studies is due to deposits of organic soft clay, which can be found in approximately 50% of the plain area. The ground level is near sea level and deposits of soft soils, in general, are almost entirely below the water level. This research aims to evaluate the undrained shear strength of a soft organic clay in the “Chão de Estrelas” neighborhood in Recife city. The investigation was divided into two areas called research islands. In each site, undeformed soil samples from the Shelby type were taken and then, it was effectuated field tests on the banks of Beberibe River. The undrained shear strength was obtained by unconsolidated undrained triaxial shear test (UU), Vane Test in deformed and undeformed samples and also from tests with "piezocone" (CPTU). It was also analyzed the sensitivity of the clay. The subsoil presents a surface layer of sandy landfill very shrapnel and layers of organic soils with root remains, low strength and high compressibility. The Clay presented a ratio of pre-densification greater than 1 in the first two meters probably due to the dryness caused by the variation of water level. Between two and four meters the deposit was slightly pre-densified and after four meters it presented a lower ratio than 1 due to stretching of the samples. The results of the undrained shear strength through field and laboratory tests demonstrated approximated values in the island of investigation 2. In the island investigation 1, results from field vane test were a little higher than the others.

Uma das etapas mais críticas no processo de conformação de uma peça cerâmica é a etapa de secagem. Nela podem aparecer defeitos como trincas e empenamentos na peça. Uma forma de minimizar esses defeitos é diminuir a quantidade de água utilizada na formação do corpo cerâmico. No entanto esta ação interfere diretamente na etapa de conformação. Este trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento mecânico de peças cerâmicas à verde, para que se possa entender a interação de misturas argila-ar-água, e como o corpo cerâmico úmido se comporta mediante a adição de pó de rocha e surfactante. Para isso foram realizados tanto ensaios de compressão uniaxial quanto de fluência e relaxação. Através das curvas tensão vs. deformação geradas no ensaio de compressão foi possível avaliar a variação do comportamento plástico da argila mediante a variação do teor de umidade e da introdução de pó de rocha. Foram produzidas curvas de trabalhabilidade através do produto das tensões limites de escoamento e das deformações máximas. Os ensaios mostraram que o pó de rocha foi capaz de reduzir a umidade de trabalhabilidade máxima de 18,0% para 13,7%. A variação das densidades de empacotamento do corpo verde em função da umidade de conformação se correlaciona diretamente com o comportamento à compressão, especificamente com a tensão limite de escoamento. Isso tornou possível quantificar a coesão dos corpos cerâmicos produzidos. A adição de pó de rocha na argila diminuiu a coesão do corpo cerâmico verde. Foi possível identificar a existência de diferentes estados de hidratação/saturação do corpo verde: o estado pendular, funicular com porosidade aberta, funicular com porosidade fechada e capilar. Os ensaios de fluência e relaxação mostraram que a argila apresenta um comportamento viscoelástico, independentemente do teor de água do corpo verde. Também foi mostrado que o uso de 1, 5% em massa de surfactante em relação a massa de argila pode reduzir o consumo de água de processamento sem afetar seu comportamento mecânico, pois é capaz de fazer com que uma argila com 18,3% de umidade flua da mesma forma que uma argila com aproximadamente 24,5% de umidade. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES. / Drying is one of the most critical forming steps in the ceramic tile production. Usually defects such as cracks and surface distortion are produced in this processing step. One way to minimize these defects is to reduce the amount of water used to shape the ceramic body. However this water reduction directly interferes in the forming process. This work aims to evaluate the mechanical behavior of ceramic green bodies in order to understand the interactions of clay-air-water mixtures, and how it behaves when rock powder and surfactant are added. For that, uniaxial compression and creep and relaxation tests were performed. They allowed, through the stress-strain curve, to assess the clay plastic response to the variation of moisture contents and rock powder addition. Workability curves were produced by the product of the yield stress and maximum deformation. The tests showed that the rock powder was able to reduce moisture of maximum workability of 18.0% to 13.7%. The green body packing density variation as a function of the forming moisture directly correlates with its compressive behavior, specifically with the yield stress. It turns possible to quantify the cohesion of the produced ceramic bodies. The addition of rock powder to the clay decreased the cohesion of the ceramic green body. The existence of different green body hydration/saturation states were identified namely the pendulous, funicular with open porosity, funicular with closed porosity and capillary states. Creep and relaxation tests were performed which showed that the clay body has a viscoelastic behavior, i.e. deformation is a function of time, independently of the green body water content. It was also shown that the use of surfactant can reduces the processing water consumption without affecting its mechanical behavior, because it can cause a clay with 18.3% moisture to flow in the same way that a clay with about 24.5% moisture.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-12-16T12:56:59Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Wellem A. P. Campos.pdf: 1461274 bytes, checksum: 49ee6bdb15f7062c1d37a3c55a042191 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-12-16T12:57:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Wellem A. P. Campos.pdf: 1461274 bytes, checksum: 49ee6bdb15f7062c1d37a3c55a042191 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-12-16T12:58:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Wellem A. P. Campos.pdf: 1461274 bytes, checksum: 49ee6bdb15f7062c1d37a3c55a042191 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-16T12:58:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Wellem A. P. Campos.pdf: 1461274 bytes, checksum: 49ee6bdb15f7062c1d37a3c55a042191 (MD5) Previous issue date: 2016-08-11 / The negative effects caused to the environment by CO2 emissions has provoked, in the last years, the development of researchs for new materials, among these the metakaolin, used as pozzolanic material for production of aluminosilicate. This study aimed to get an aluminosilicate mortar activated by alkaline solution using metakaolin as replacement material for Portland cement. To obtain aluminosilicate board was used kaolinite clay retained in the sieve ABNT 200 (0.074 mm) and calcined at a temperature of 800° C for 2 hours, silica fume and sodium hydroxide. To obtain the Portland cement mortar was used CP IV-32 and as fine aggregate it was used washed sand retained at the sieve ABNT 200 (0.074 mm). The kaolinite clay and metakaolin were characterized by chemical and mineralogical assays using fluorescence techniques and x-ray diffraction, and through physical testing using the volumetric flask "Le Chatelier” and Blaine air permeability apparatus. The mechanical performance of the cylindrical specimens was obtained in strength tests to simple compression, and the aluminosilicate boards and Portland cement was obtained in flexural strength tests on four points. The results enabled to evaluate the physicochemical and mineralogical characteristics of the raw material of aluminosilicate and also allowed an evaluation of the mechanical resistance plates, where it was observed that Portland cement plate showed maximum average strain to the higher flexion of 5.3 % in relation of aluminosilicates of the plate. / As consequências negativas provocadas ao meio ambiente através da emissão de CO2, tem feito com que nos últimos anos pesquisas sejam desenvolvidas pela busca de novos materiais, dentre esses existem o metacaulim, usado como material pozolânico para produção de aluminossilicatos. Este trabalho objetivou obter uma argamassa de aluminossilicatos ativado por meio de solução alcalina, utilizando o metacaulim como material de substituição do cimento Portland. Para obtenção da placa de aluminossilicatos foi utilizada argila caulinitica retida na peneira ABNT 200 (0,074 mm) e calcinada na temperatura de 800 ºC durante 2 horas, sílica ativa e Hidróxido de sódio. Para obtenção da argamassa de cimento Portland foi utilizado o cimento CP IV-32 e como agregado miúdo uma areia lavada fina retida na peneira ABNT 200 (0,074 mm). A argila caulinitica e o metacaulim foram caracterizados através de ensaios químicos e mineralógicos, utilizando técnicas de fluorescência e difração de raio x, e através de ensaios físicos utilizando o frasco volumétrico “Le Chatelier e o permeabilímetro de Blaine. O desempenho mecânico dos corpos de prova cilíndricos foi obtido em ensaios de resistência à compressão simples, e o das placas de aluminossilicatos e cimento Portland foi obtido em ensaios de resistência à flexão em quatro pontos. Os resultados possibilitaram avaliar as características físico-químicas e mineralógica da matéria prima dos aluminossilicatos, possibilitaram também uma avaliação da resistência mecânica das placas, onde foi verificado que a placa de cimento Portland apresentou tensão máxima média à flexão superior de 5,3% em relação a da placa de aluminossilicatos.

Submitted by Cibele Nogueira (cibelenogueira@ufgd.edu.br) on 2016-08-30T17:51:20Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) RAPHAELCESSA.pdf: 1832725 bytes, checksum: 1def6510c511af3dd77d2abc95b51523 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-30T17:51:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) RAPHAELCESSA.pdf: 1832725 bytes, checksum: 1def6510c511af3dd77d2abc95b51523 (MD5) Previous issue date: 2008-03-28 / This study was conducted in the Dipartimento di Valorizzazione e Protezione delle Risorse Agroforestalle, located at the Facoltà Agrária of University of Torino, Italy, aiming to quantify the adsorption of P and evaluate the influence of the presence of fulvic acid on clay fractions extracted from Rhodic Ferrasol (LVDf) and Rhodic Hapludox (LVD) of the State of Mato Grosso do Sul, natural kaolinite few cristalinized (KGa2) and goethite (Gt) and hematite (Hm) synthetic. First the materials were characterized to the knowledge of their specific surface areas (SBET) and pore through adsorption isotherms of N2. The results for SBET and porosity of the particles were connected with adsorption maximum of P (P - Xmax) as determined by Langmuir model. To help the discussion of the data analysis was performed of the potential of electrostatic surface during the adsorption of P. The SBET of the clay fractions from LVDf and LVD were close together and higher when compared to Gt, Hm and KGa2. The class of predominant pores in the clay fractions of LVDf e and LVD was mesoporous. The fractions extracted clay soil and natural kaolinite were able to adsorve similar amounts of phosphorus (P) per unit area. This indicates that the mechanisms for such materials adsorption P were similar. The difference of values of P adsorption between the clay fractions extracted from soil and clay compared to the values observed for the synthetic oxides was attributed, possibly, to the quantities and types of distributions of OH groups on the surface of the constituents of these fractions, which command the electrochemical processes, and the grooves or imperfections such areas. The kaolinite, although the greater filossilicate on representation in clay fractions of LVDf and LVD, had lower participation on the phenomenon of adsorption of P. The P – Xmax in the presence of fulvic acid (AF) presents different dynamics in low and high concentration of P. The model adjusted to the Langmuir adsorption isotherms of P in the presence of AF was appropriate for the region of low concentration of P. Under high concentrations of P, the model doesn`t fit the Langmuir isotherms due to the fact that in this condition the P and AF have promoted dispersion and/or dissolution of the materials, and precipitation with iron and aluminum. Overall, the AF was able to reduce t the P adsorption on the materials. In low concentrations of P, the P – Xmax on the clay extracted from LVDf doesn`t depended of order incubation of P with AF, but the presence of AF. For the clay extracted from LVD, the orders of incubation with P and AF influenced the P – Xmax. In high concentrations of P, there was no influence of the orders of incubation for P and AF on the P adsorption of extracted clay from LVDf, and the P adsorption on the extracted clay from LVD depended of their order of incubation with the AF, as occurred in low concentrations of P. / Este estudo foi realizado no Dipartimento di Valorizzazione e Protezione delle Risorse Agroforestalle localizado na Facoltà Agrária da Università di Torino, Itália, com objetivo de quantificar a adsorção de P e avaliar a influência da presença de ácido fúlvico sobre frações argila extraídas de Latossolos Vermelhos Distroférrico (LVDf) e Distrófico (LVD) do Estado do Mato Grosso do Sul, caulinita natural pouco cristalinizada (KGa2) e goethita (Gt) e hematita (Hm) sintéticas. Primeiramente caracterizou-se os materiais para conhecimento de suas áreas superficiais específicas (SBET) e porosidade por meio de isotermas de adsorção de N2. Os resultados referentes a SBET e porosidade das partículas foram relacionados com adsorção máxima de P (P – Xmax), determinada pelo modelo Langmuir. Para auxiliar a discussão dos dados foram realizadas análises do potencial eletrostático de superfície durante a adsorção de P. A SBET das frações LVDf e LVD foram próximas entre si e maiores quando comparadas à Gt, Hm e KGa2. A classe de poros predominante nas frações LVDf e LVD foi de mesoporos. As frações argila extraídas dos solos e caulinita natural foram capazes de adsorver quantidades semelhantes de fósforo (P) por unidade de área. Isso indica que para esses materiais os mecanismos de adsorção de P foram semelhantes. A diferença dos valores de adsorção de P entre as frações argilas extraídas dos solos e caulina comparadas aos valores observados para os óxidos sintéticos foi atribuída possivelmente às quantidades e formas de distribuições dos grupamentos OH da superfície dos constituintes dessas frações, que comandam os processos eletroquímicos, bem como a vilosidade ou imperfeições dessas superfícies. A caulinita, embora tenha sido o filossilicato de maior representatividade nas frações argila de LVDf e LVD, teve menor importância sobre o fenômeno de adsorção de P. A adsorção máxima de fósforo (P) na presença de ácido fúlvico (AF) apresenta dinâmica diferente sob baixa e alta concentração de P. O modelo de Langmuir ajustado às isotermas de adsorção de P na presença de AF foi adequado para a região de baixa concentração de P. Sob altas concentrações de P, o modelo Langmuir não se ajustou às isotermas, devido ao fato, que nessa condição, o P e o AF tenham promovido dispersão e/ou solubilização dos materiais, bem como precipitação com ferro e alumínio. De maneira geral, o AF foi capaz de reduzir a adsorção de P nos materiais. Em baixas concentrações de P, a P – Xmax sobre a fração argila do Latossolo Vermelho Distroférrico (LVDf) não dependeu da ordem de incubação de P com AF, mas sim, da presença do AF. Para a fração argila do Latossolo Vermelho Distrófico (LVD), as ordens de incubação com P e AF influenciaram a P – Xmax. Em altas concentrações de P, não houve influencia das ordens de incubação de P e AF sobre a adsorção de P na fração argila do LVDf, e adsorção de P sobre a fração argila do LVD dependeu da sua ordem de incubação com o AF, como ocorrido para baixas concentrações de P.

As interações entre as moléculas de corante e as partículas de argila em suspensão podem envolver diferentes processos dependendo da argila e da maneira pela qual as suspensões corante/argila são preparadas. Os processos que ocorrem são: a adsorção de moléculas de nas superfícies externas das partículas de argila seguidas de migração para as regiões interlamelares, outro processo é devido a interações partícula-partícula, onde as moléculas de corante ficam envoltas em aglomerados de partículas de argila e um terceiro processo é devido a migração das moléculas de corante entre partículas de argila. No presente trabalho foi estudada a influência de diferentes metodologias nos processos de migração de moléculas do corante azul de metileno (AM) entre partículas de argilas em suspensão aquosa. Experimentos adicionando-se partículas de argila nas suspensões corante/argila foram realizados com acompanhamento das variações espectrais em função do tempo. Foi possível detectar variações espectrais nas suspensões corante/argila atribuídas a processos de migração de moléculas de corante adsorvidas em partículas de argila para outras partículas na suspensão. Os resultados indicaram que o processo de migração entre diferentes partículas de argila depende da razão corante/argila. Em outro tipo de experimento, utilizando diferentes formas de adição do corante à suspensão de argila (lenta, rápida e diálise) constatou-se que o modo de adição do corante pode afetar os processos de adsorção, para alguns sistemas corante/argila é muito importante considerar a forma de adição do corante à suspensão de argila, para que se tenham suspensões corante/argila com propriedades desejáveis. / Interactions between dye molecules and suspended clay particles may follow different processes depending on how the dye/clay suspensions are prepared. The processes that occur are: adsorption of molecules on the external surfaces of clay followed by migration to the interlamelar areas, another process is due to particle-particle interactions, in which the dye molecules are wrapped in clay particle agglomerates and a third process due to the migration of the dye molecules between clay particles. In the presente work the influence of different metodologies on the migration processes for the methylene blue dye between clay particles in aqueous suspension was studied. Experiments adding clay particles to the system dye/clay were done monitoring following the spectral changes in function of time. It was possible to detect spectral variations in the dye/clay suspensions attributed to the migration of adsorbed dye molecules to other particles in the suspension dye molecules adsorbed in clay particles migration process. The results indicated that the migration process between different clay particles depend on the nature of the clay and on the dye/clay ratio. In another type of experiment, using different forms for adding dye to the clay suspension (slow, fast and dialysis) it was seen that the adding way for the dye can affect the adsorption processes, for some dye/clay systems it is very important to consider the adding way of the dye to the clay suspension, so that dye/clay suspensions with desirable properties are obtained.

Orientadores: Melissa Gurgel Adeodato Vieira, Ambrósio Florêncio de Almeida Neto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-25T10:02:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cantuaria_ManuellaLech_M.pdf: 3465258 bytes, checksum: 6624b0cfbc7a26e8fca558d1f1257b59 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A recuperação de metais pesados de efluentes industriais tem se tornado um problema cada vez mais discutido em estudos científicos. Dentre os métodos utilizados para este tratamento, a adsorção ganha destaque, o que torna importante a busca de adsorventes alternativos como a argila. Neste trabalho, foi realizado inicialmente um teste de afinidade da prata, um metal de ampla utilização industrial e com alto valor agregado, com diferentes bio/adsorventes. Dentre os materiais analisados (cinco diferentes macrófitas, três argilas e uma vermiculita) verificou-se que a argila bentonítica Verde-lodo apresentou uma maior afinidade, e assim, foi avaliado o potencial deste adsorvente para remoção de íons de prata. Para isso, foi realizado o estudo cinético do processo para diferentes concentrações iniciais de prata. As curvas cinéticas foram ajustadas pelos modelos de pseudoprimeira ordem, pseudossegunda ordem, difusão intrapartícula, modelo de Boyd e modelo de transferência de massa em filme externo. Posteriormente, foram obtidas as isotermas de adsorção para diferentes temperaturas e estas foram ajustadas pelos modelos de Langmuir, Freundlich e Dubinin Radushkevich. A partir desses dados, foram obtidos os parâmetros termodinâmicos (variação de energia de Gibbs, entalpia e entropia) através da Lei de Henry e do método de Wu. O estudo também apresenta a avaliação do processo de adsorção em sistema contínuo de leito fixo, para o qual foi realizado o estudo fluidodinâmico para diferentes vazões de efluente e obtenção de parâmetros de eficiência. Também foram realizados ensaios em banho para determinação do melhor eluente para recuperação da prata e, com este, foram realizados ciclos de adsorção e dessorção para avaliar o potencial de recuperação do metal e o tempo de vida útil da coluna. Por último, foi realizada a caracterização do complexo argila calcinada com a prata para comparação com a argila calcinada através das seguintes técnicas: difração de raios X (DRX), análise química e de tamanho de partículas (MEV e EDX), Porosimetria de Mercúrio, Picnometria a gás de Hélio, Fisissorção de Nitrogênio, Termogravimetria (TG) e Análise Térmica Diferencial (TGA) e Espectroscopia na Região do Infravermelho. A determinação do potencial zeta também foi realizada para verificar as mudanças da carga do adsorvente em sistema estático e dinâmico / Abstract: The removal of heavy metals from wastewater has become an important subject for scientific research. Among the common methods, adsorption has shown good potential to treat contaminated effluents. Firstly, in this study, an affinity test between silver, a metal with wide industrial use, and different bio/adsorbents was carried out. Among the studied adsorbents (five macrophytes, three clays and a vermiculite), the bentonitic clay called Verde-lodo came up with the highest affinity. Thus, the adsorbent¿s potential of silver removal was evaluated. To reach this goal, firstly the process kinetics was studied in different silver concentrations. The kinetic curves were adjusted by the following models: pseudo-first order, pseudo-second order, intra-particle diffusion, Boyd model and mass transfer by external film model. After that, the adsorption isotherms were obtained for different temperatures and adjusted by Langmuir, Freundlich and Dubinin Radushkevich models. From experimental data, the thermodynamic parameters (Gibbs energy ?G, enthalpy ?H and entropy ?S) were obtained by Henry¿s law and Wu¿s method. This study also presents the evaluation of adsorption¿s process in a dynamics fixed bed column system. In this evaluation, a fluid dynamic study was carried out for different flows and efficiency parameters were obtained. Also, batch essays were performed to select the best eluent to be used for silver¿s recovery and this eluent was used in adsorption/desorption cycles to evaluate the metal¿s recovery. Finally, the clay after adsorption¿s process was characterized and compared with natural and calcined clay. For that, the following techniques were used: X-ray diffraction (DRX), chemical and particle¿s size analyzes (MEV and EDX), Mercury Porosimetry, Helium Pycnometry, BET, Thermo-Gravimetric Analysis (TGA), Differential Thermal Analysis (DTA) and Infra-red Spectroscopy (FTIR). Also, the determination of the zeta potential was performed to verify the changes in the adsorbent¿s electric charge in static and dynamic system / Mestrado / Engenharia Química / Mestra em Engenharia Química