CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / The high consumption of green coconut water has generated increasing in the residue caused by improper discard of green coconut rind in Brazilian coast. To reduce this problem, Embrapa Tropical Agroindustry installed a Pilot Unit processing of green coconut rind to obtain fiber and powder, which ends up generating an effluent with high organic load, high sugar and polyphenols content and is called liquid of the rind of green coconut (LCCV). In order to reduce polyphenols and sugar content, alcoholic fermentation was carried out in the effluent, with 5 and 7.5% (w/v) of Saccharomyces cerevisiae, another fermentation with 5% (w/v) of S. cerevisiae wich was reused in subsequent fermentations and also polyphenols removal by adsorption using aluminum pillared clay. Phenolic compounds present in LCCV were characterized by nuclear magnetic resonance of hydrogen and liquid chromatography with mass spectrometry, it was possible to identify chlorogenic acid, isomers of caffeoyl shikimic acid, including 5-O-caffeoylshikimic acid, which is the major phenolic compound of LCCV and also, ferulic acid. LCCV total polyphenols levels were reduced by fermentation of 7769.1 mg/L to 3808.6 mg/L in the fermentation with 5% (w/v) yeast and 2892.4 mg/L in the fermentation 7,5% (w/v) yeast. In the fermentation with reuse of yeast, the reduction in polyphenols content ranged of 4084.7 to 5853.5 mg/L. The fermentation was efficient in reducing the polyphenols levels, in addition its efficacy to consume the sugars, glucose and fructose, present in LCCV. / O consumo de Ãgua de coco verde tem gerado um aumento nos resÃduos provocado pelo descarte inadequado da casca de coco verde no litoral brasileiro. A fim de minimizar esse problema, a Embrapa AgroindÃstria Tropical instalou uma unidade piloto de beneficiamento da casca de coco verde para obtenÃÃo de fibra e pÃ, o que acaba gerando um efluente com carga orgÃnica elevada, alto teor de aÃÃcar e de polifenÃis e à denominado de lÃquido da casca de coco verde (LCCV). A fim de se reduzir o teor de polifenÃis totais, foi realizada uma fermentaÃÃo alcoÃlica do efluente, com 5 e 7,5% (p/v) de Saccharomyces cerevisiae, com 5% (p/v) de S. cerevisiae que foi reutilizada fermentaÃÃes posteriores, alÃm da remoÃÃo por adsorÃÃo de polifenÃis do LCCV utilizando argila pilarizada de alumÃnio. Os compostos fenÃlicos presentes no LCCV foram caracterizados atravÃs de ressonÃncia magnÃtica nuclear de hidrogÃnio e cromatografia lÃquida acoplada à espectrometria de massa, onde foi possÃvel identificar o Ãcido clorogÃnico, isÃmeros do Ãcido cafeoil chiquÃmico, entre eles o Ãcido 5-O-cafeoil chiquÃmico, que à o composto fenÃlico majoritÃrio do LCCV e Ãcido ferÃlico. A fermentaÃÃo reduziu os teores de polifenÃis totais do LCCV, passando de 7769,1 mg/L a 3808,6 mg/L com a fermentaÃÃo com 5% (p/v) de levedura e para 2892,4 mg/L com a fermentaÃÃo com 7,5% (p/v) de levedura. Para a fermentaÃÃo com reutilizaÃÃo de levedura, a reduÃÃo na concentraÃÃo de polifenÃis variou de 4084,7 a 5853,5 mg/L. A fermentaÃÃo foi eficiente na reduÃÃo dos teores dos polifenÃis e no consumo dos aÃÃcares glicose e frutose presentes no LCCV.

Apesar dos vários avanços que levaram à expansão do uso de compósitos dentários, ainda há deficiências que limitam suas aplicações. A resistência inadequada ao desgaste mastigatório é constantemente citada como problema das resinas e que acaba tornando-se responsável parcialmente pela redução de sua vida útil. O desgaste do material ocorre pela perda ou degradação da matriz orgânica permitindo a exposição da matriz inorgânica e consequentemente levando a perda desta. Sendo assim, o presente trabalho tem como objetivo principal avaliar o efeito das diferentes concentrações de argila organofílica nas propriedades de uma resina dentária modelo. Primeiramente, foi realizada a purificação da argila e sua posterior troca iônica, o preparo das resinas experimentais e posterior adição de argila em diferentes concentrações, e finalmente a confecção dos corpos de prova. Então, as resinas foram avaliadas através de técnicas como o DMA, TGA, PCA, FTIR, DRX e por testes de inchamento para avaliar a absorção de água. Por FTIR e por PCA foi possível realizar o acompanhamento da cinética de reação das resinas preparadas, obtendo-se assim o seu grau de conversão e também uma análise da sua cinética de polimerização, sendo observado que em concentrações maiores de argila, o grau de conversão e a taxa de polimerização diminuíram. Por TGA foi possível observar dois picos no segundo processo de degradação térmica da amostra sem adição de argila, indicando uma polimerização não homogênea; conforme aumenta-se a quantidade de argila presente na mistura, os picos duplos tornam-se um. DMA mostrou discreto aumento da Tg e aumento de E\' e E\", indicando um reforço destes compósitos. DRX mostrou que não houve exfoliação da argila no polímero, podendo ter a formação de um compósito convencional ou de um compósito intercalado sem expansão do espaço interlamelar. Já os testes de inchamento mostraram que quanto maior o teor de argila maior a absorção de água das resinas. / In spite of the developments that led to the use of dental composites, there are still some shortcomings that limit their use. Inadequate resistance due to the mastigatory wearing is often cited as an issue in resins, which is partially responsible for reducing its lifetime. Wearing out of the material occurs by the loss or degradation of the organic matrix, thus allowing the inorganic matrix to become exposed and consequently leading to its loss. Therefore, the present work has as main goal the evaluation of the effect of different organoclay filler content in the properties of a experimental dental resin. For such, the clay was first purified and then underwent through cationic exchange, following preparation of the resins and later addition of the organoclay obtained and preparing the specimens. The, the resins were evaluated by techniques such as DMA, TGA, PCA, DRX and swelling tests to observe water sorption. By FTIR and PCA it was possible to follow the reaction kinectics of the prepared resins, thus obtaining the degree of convertion and polymerization rate, allowing to observe that the higher the organoclay loadings the lower was both the polymerization rate and the degree of convertion. TGA allowed us to observe two peaks on the second process of thermal degradation on the sample with no clay, thus indicating a non-homogeneous polymerization; and with higher clay loadings the double peaks become one single peak. DMA showed a slight increase of Tg and also an increase in E\' and E\", indicating a reinforcement of the obtained composites. DRX showed no exfoliation of the polymer, thus forming either a conventional composite or maybe a interlacated composite with no expansion of the interlamelar space. Swelling tests showed that the higher the amount of organoclay added the higher was the amount of water absorbed by the specimens.

Os hidrogéis foram obtidos a partir de material polimérico reticulado por processo de radiação ionizante de acordo com a técnica de Rosiak. Nos últimos 40 anos o uso dos hidrogéis têm sido investigado para diversas aplicações como curativos. Neste trabalho foram sintetizadas membranas de hidrogéis com poli(N-2- pirolidona) (PVP), poli(álcool vinílico) (PVAl), quitosana e argila laponita em encapsulamento do fármaco para liberação controlada de glucantime sobre a superfície cutânea de tecidos lesados por leishmaniose. O tratamento tradicional dos pacientes infectados pelos parasitas é feito com antimoniato pentavalente de forma injetável. Entretanto estes antimoniatos são muito tóxicos e provocam efeitos colaterais nestes pacientes, além disso, pacientes portadores de doenças cardíacas e renais não podem fazer uso deste tratamento. No tratamento com membranas de hidrogéis aplicadas na superfície de tecidos lesados pela leishmaniose, o fármaco é liberado diretamente no ferimento de forma controlada, diminuindo os efeitos colaterais. As membranas preparadas neste trabalho foram caracterizadas por difração de raios X (DRX), análise de termogravimetria (TG), intumescimento, fração gel, espectroscopia no infravermelho (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia de força atômica (AFM). As caracterizações funcionais foram feitas com teste de citotoxicidade e de liberação do fármaco in vitro e in vivo, de acordo com o protocolo de ética do Instituto de Medicina Tropical do Hospital das Clinicas da Faculdade de Medicina da USP. O teste \"in vivo\" dessas membranas provou ser eficiente na liberação controlada de fármacos diretamente nas superfícies lesadas pela leishmaniose. Nos testes \"in vivo\" as membranas de PVP/PVAl/argila 1,5% e glucantime apresentaram evidente contribuição para redução do ferimento chegando a uma cura clínica. / Polymeric Hydrogels formed by crosslinked polymeric chains were obtained by ionizing radiation process according to Rosiak technique. In the last 40 years the use of hydrogels has been investigated for various applications as curatives. In this work hydrogel membranes were synthesized with poly (N-2-pyrrolidone) (PVP), poly (vinyl alcohol) (PVA), chitosan and laponita clay for use as a vehicle for controlled glucantime release on the surface of skin tissues injured by leishmaniasis. Leishmaniasis is a disease caused by a protozoan parasite of the genus Leishmania transmitted by the bite of phlebotomies sandfly. The traditional treatment of patients infected by these parasites is done with pentavalent antimony in injectable form. However, these antimonates are highly toxic and cause side effects in these patients. In addition, patients with heart and kidney disease can not use this treatment. In treatment with drug delivery hydrogel membrane applied on the surface of leishmaniasis injured tissues the drug is released directly to the wound in a controlled manner, reducing the side effects. Membranes prepared in this study were characterized by X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TG), swelling, gel fraction, infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM). The characterizations of cytotoxicity and drug release were made \"in vitro\" and \"in vivo\" with functional test according to ethical protocol of the Division of Infectious and Parasitic Diseases at the Hospital of Clinics, São Paulo University-School of Medicine, University. The \"in vivo\" test of these membranes proved to be effective in controlled release of drugs directly into leishmaniasis damaged tissues. Results of \"in vivo\" tests using PVP/PVAl / clay 1,5% and glucantime membrane showed remarkable contribution to wound reduction and cure in clinical therapy.

O golem é um ser mítico ligado ao misticismo judaico. O relato mais significativo envolve Judah Loew, rabino de Praga na república Checa no século XVI. O rabino Loew modelou o seu golem com o barro do rio Vltava e lhe deu vida através de um processo mágico. O Golem foi criado para proteger o povo judeu dos crescentes ataques anti-semitas. Nesta animação, feita com a técnica de stop-motion utilizando a argila como meio de expressão, a lenda do golem assume uma abordagem contemporânea. O Golem tem de proteger não só o povo judeu, mas toda a humanidade contra sua maior ameaça. Buscando entender sua tarefa, ele se depara com a contradição que ela representa. Neste filme de animação a argila sublima sua materialidade e liberta-se de seu peso para tornar-se um meio líquido e etéreo. Por este motivo ela foi escolhida como meio de expressão para este projeto. / The golem is a being connected to Jewish mysticism. The most significant narrative involves Judah Loew, the late 16th-century rabbi of Prague, in the Czech Republic. The rabbi modelled the Golem out of clay from the banks of the Vltava river, and brought it to life through a magic process. The Golem was created to defend the Jews from antisemitic attacks. In this short stop-motion animation made with clay, the story of the Golem takes a contemporary approach. The Golem has to defend not the Jews only, but the whole human kind from its greatest threat. Searching for the meaning of its task, the Golem faces the contradiction it represents. In this animation, clay frees itself from its materiality leaving behind its weight to become fluid and ethereal. That is the reason why it was chosen to be used as the means of expression in this project.

A remineralização é uma prática antiga que está associada a aplicação de pós de rocha no solo visando a melhoria das propriedades edáficas e por fim o aumento da produtividade, associado também a redução dos custos de produção, uma vez que os remineralizadores possuem menor preço comparado com fertilizantes sintéticos solúveis. Porém ainda existem divergências nos resultados obtidos com o uso de remineralizadores, por vezes associados a dificuldade na descrição e controle dos fatores que podem interferir no processo, como clima, características do solo e do remineralizador empregado. Esta tese tem por objetivo investigar a dissolução de um remineralizador em experimentos em diferentes níveis de complexidade e avaliar as alterações mineralógicas correspondentes, inclusive com ênfase na possibilidade de neoformação de minerais. No experimento in vitro foi possível identificar os efeitos do tamanho das partículas e dos diferentes solventes na dissolução dos minerais do remineralizador. Aumentando o nível de complexidade, no experimento em colunas contendo solo, foi possível identificar principalmente um incremento nos teores de Ca+2, Mg+2, K+ trocáveis no solo, além do Na+, Fe e Si no tratamento com a aplicação do remineralizador. Também houve aumento dos teores de Fe e Al extraídos em solução de ditionito-citrato-bicarbonato e oxalato de amônio e, em concordância com os diagramas de estabilidade termodinâmica dos minerais, foi constatada a precipitação de óxidos de baixa cristalinidade no tratamento com remineralizador. No experimento em vasos, a presença das plantas atuou como um dreno, mas mesmo assim com aumento principalmente dos teores de Ca+2 e Mg+2 trocáveis, mas sem ser constatada a precipitação de óxidos amorfos. Por fim, o experimento de campo reafirma o que foi observado nos dois experimentos anteriores, no qual houve aumento dos teores de Ca+2, Mg+2, Na+ e Si trocáveis. Em todos os níveis de experimentos, de forma geral, foi possível observar a maior contribuição de plagioclásios cálcio-sódicos e clinopiroxênios no fornecimento de Ca+2 e Mg+2, principalmente, além de Na+, ferro e silício. / The remineralization is an ancient practice of application of rock powders into the soil in order to improve the soil properties and increase productivity. It is also associated with the reduction of production costs, since remineralizers are cheaper as compared to soluble synthetic fertilizers. Contradiction among the results obtained from the use of remineralizadores frequently be associated with difficulty to describe and control of the factors that may affect the results, such as climate, soil characteristics and characterization of the remineralizers used. This thesis aims to investigate the dissolution of remineralizers in experiments with increasing levels of complexity and evaluate the mineralogical changes, emphasing the possibility of neoformation minerals. In the in vitro experiment, it was possible to identify the effects of particle size and different solvents in the dissolution of the mineral presents in the remineralizer. The rock powder when applied in columns containing soil allowed to identify an increase in Ca+2, Mg+2, K+ exchangeable, including Na+, Fe and Si. Also increased the levels of Fe and Al extracted solution of sodium dithionite-citrate-bicarbonate, ammonium oxalate and in accordance with the thermodynamic stability diagrams of minerals, the precipitation of low crystallinity oxide in remineralizer treatment. In the pot experiment, the presence of plants acted as a drain, but there was still an increase of Ca+2 and Mg+2 exchangeable, specially, but without was observed precipitation of amorphous oxides. Finally, field experiment confirms what was observed in the two previous experiments in which there was an increase in Ca+ 2, Mg+ 2, Na+ and Si exchangeable. At all experiments, in general, we observed the greatest contribution of plagioclase and clinopyroxenes in providing of Ca+2 and Mg+2 in large amount, as well as Na+, Fe and Si in minor quantity.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-09-12T18:19:47Z No. of bitstreams: 1 MatisvilandelSantos.pdf: 2612585 bytes, checksum: 2a853802a5a10d5104c4c14808b7ab75 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-12T18:19:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MatisvilandelSantos.pdf: 2612585 bytes, checksum: 2a853802a5a10d5104c4c14808b7ab75 (MD5) Previous issue date: 2017-08-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Organochlorine (OCs) pesticides are persistent, bioaccumulative substances in the food chain, with high mobility in the environment. This is of concern, because vry often these compounds are detected in surface and groundwater, affecting thus quality of water resources and biodiversity. Because of the serious contamination of aquatic ecosystems by OCs, it is necessary to develop new and eficiente adsorbent materials for remediation of already contaminated areas. The objective of this work was to prepare and to characterize organophilic clays chemically treated with the hexadecyltrimethyl-ammonium bromide salt (HDTMA-Br), aiming their use as an adsorbent material for the removal of residues of OCs in the environment. In order to analyze the OCs, was optimized a methodology based on solid phase extraction followed by gas chromatography with electron capture detector (SPE-GC/ECD). The characterization of the material was carried out by determination of the cation exchange capacity (CTC), as well as X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (FTIR) and electron microscopy of scanning (SEM). The adsorptive capacity of the organophilic clay was determined by kinetic adsorption tests and adsorption isotherms. Chromatographic method, besides high selectivity, showed adequate linearity (arounding 0.25 to 20.0 µg.L-1), sensitivity (LODs varying from 0.03 to 0.79 µg.L-1 and LOQs varying from 0.13 to 2.63 µg.L-1) and precision for trace analysis (CVs varying between 2.16 to 26.69 µg.L-1). The natural clay presented adequate cation exchange capacity (CTC) for organophilization and the results of the characterization indicated the intercalation of HDTMA salt cations between the intermediate layers of the modified clays. The kinetic adsorption assays performed revealed 125% COC as the best adsorbent, exhibiting affinity for aldrin and 4,4'-DDT pesticides. The experimental data were better fitted to the pseudo-first-order and pseudo-second order model for the 4,4'-DDT and aldrin compounds, respectively. The Langmuir isotherm model described better the adsorption of the 4,4'-DDT compound, whereas the Freundlich model represented better the adsorption of the aldrin compound, indicating a very favorable adsorption condition. / Pesticidas organoclorados (POCs) são substâncias persistentes, bioacumulativos na cadeia alimentar, com grande mobilidade no ambiente e frequentemente detectados em águas superficiais e subterrâneas, causando preocupação com relação à qualidade dos recursos hídricos e à biodiversidade. Devido à contaminação dos ecossistemas aquáticos por POCs, são necessários que sejam desenvolvidos novos e eficientes adsorventes para remediação das áreas já contaminadas. O objetivo deste trabalho foi preparar e caracterizar argilas organofílicas quimicamente tratadas com o sal brometo de hexadeciltrimetilamônio (HDTMA-Br), objetivando seu uso como material adsorvente para remoção de resíduos de POCs no ambiente. Para análise dos POCs, otimizou-se uma metodologia baseada na extração em fase sólida seguida por cromatografia gasosa com detector por captura de elétrons (SPE-GC/ECD). A caracterização das argilas foi realizada mediante determinação da capacidade de troca de cátions (CTC), bem como por análises por difração de raios-x (DRX), espectroscopia no infravermelho (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A capacidade adsortiva das argilas organofílicas foi determinada por ensaios cinéticos e isotermas de adsorção. O método cromatográfico, além de elevada seletividade, apresentou adequadas linearidade (0,25 a 20 µg.L-1), sensibilidade (LDs variando de 0,03 a 0,79 µg.L-1 e LQs variando de 0,13 a 2,63 µg.L-1) e precisão para análises de traços (CVs variando entre 2,16 e 26,69 % entre medidas realizadas no mesmo dia). A argila natural apresentou capacidade de troca catiônica (CTC) adequada para a organofilização e os resultados da caracterização indicaram a intercalação de cátions do sal HDTMA entre as camadas intermediarias das argilas modificadas. Os ensaios cinéticos de adsorção realizados revelaram a argila organofílica 125% CTC como melhor adsorvente, apresentando afinidade para os pesticidas aldrin e 4,4’-DDT. Os dados experimentais ajustaram-se melhor ao modelo de pseudo-primeira ordem e pseudo-segunda ordem para os compostos 4,4’-DDT e aldrin, respectivamente. O modelo de isoterma de Langmuir descreveu melhor a adsorção do composto 4,4’-DDT, enquanto que o modelo de Freundlich representou melhor a adsorção do composto aldrin, indicando condição de adsorção bastante favorável.

Neste trabalho foi realizado o estudo de transformações de óleo de soja com o catalisador VO(acac)2 em meio homogêneo e heterogêneo. Estes processos catalíticos estão de acordo com os conceitos de química limpa, no sentido de economia de reagentes e diminuição de subprodutos, enquanto que a matéria-prima, óleo vegetal, foi escolhida por ser de fonte renovável, sustentável e abundante no Rio Grande do Sul e no Brasil. A reação de transesterificação do óleo de soja foi realizada através do sistema VO(acac)2 e VO(acac)2 suportado em uma argila celadonita, cujo depósito localiza-se na região de Ametista do Sul – RS. O sistema heterogêneo foi caracterizado pelas técnicas de DRX, BET, BJH, ATG, FTIR, CHN, MEV/EDS e ICP/OES. O teor de vanádio impregnado na argila foi de 1,06 %. O melhor rendimento das reações de transesterificação foi de 36 % e 30 % para os sistemas homogêneo e heterogêneo, respectivamente, para as condições de 2 % em mol e 5 % em mol de vanádio, a 65 ºC de temperatura e 48 horas de reação. Alguns testes foram realizados em reações de epoxidação. Do sistema celadonita/VO(acac)2 foi obtido conversão de 44 %, 15 % de monoepóxido e 34 % de seletividade, em 3 horas de reação. A avaliação quantitativa das reações foi realizada por RMN de 1H. / This work presents the study of soybean oil reactions with VO(acac)2 in homogeneous and heterogeneous catalytic systems. The catalytic systems follow the green chemistry principles of economy of reagents and reduction in sub-products of the reaction while the starting material, soybean oil, was chosen as a renewable source, sustainability of its crop and abundancy. Soybean oil transesterification reactions were done with the catalytic system VO(acac)2 and VO(acac)2 supported in celadonita, which is a mineral found in Ametista do Sul / RS. The heterogeneous system was characterized by the XRD, BET, BJH, TGA, FTIR, CHN, SEM/EDX and ICP/OES techniques. The amount of vanadium impregnated in the clay it was 1,06%. The best conditions for transesterification reaction gave 36 % yield for homogeneous system and 30 % yield for heterogeneous system, using 2 % molar and 5 % molar of vanadium, respectively, at 65 ºC of temperature and 48 hours of reaction. Some tests on epoxidation reactions were performed. With celadonita/VO(acac)2 system it was obtained a conversion of 44%, 15% of monoepoxide and 34 % of selectivity after 3 hours of reaction. The quantitative evaluation of the reactions was made by 1H NMR.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-02-13T15:07:53Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ArgilaCaulinitaRegiao.pdf: 2457333 bytes, checksum: ee7098be2b7bb35a607d2eae968adaa1 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-16T11:26:24Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ArgilaCaulinitaRegiao.pdf: 2457333 bytes, checksum: ee7098be2b7bb35a607d2eae968adaa1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-16T11:26:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ArgilaCaulinitaRegiao.pdf: 2457333 bytes, checksum: ee7098be2b7bb35a607d2eae968adaa1 (MD5) Previous issue date: 2014-06-26 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As argilas têm alta viabilidade técnico-econômica para diversas aplicações industriais. Em certas regiões do estado do Pará as argilas são abundantes e sua extração ocorre de forma intensiva, sendo geralmente empregadas na fabricação de artefatos cerâmicos. A utilização de argilas modificadas como adsorventes na remediação de água contaminada tem sido objeto de diversas pesquisas. Neste trabalho foi estudada uma argila caulinitica sua caracterização e sua aplicação como adsorvente na forma “in natura” tratada termicamente na adsorção de BTX e após a modificação de sua superfície por surfactante catônico (HDTMA_Br), como adsorvente de oxiânions de cromo hexavalente. A argila proveniente do Distrito de Icoarací (PA) foi classificada por peneiramento, conforme a (NBR 7181). As frações “in natura” (FR-NAT) e modificadas (FR-ORG) e (FR-TR), partículas menores do que 44 μm foram submetidas às análises: difração de raios-X (DRX), fluorescência de raios-X, ATG/ATD, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), determinação da área superficial (SBET), porosimetria de mercúrio, CTC e pHPCZ. Na composição do material argiloso identificaram-se: quartzo, caulinita e illita / muscovita; SiO2 (59,6%) e Al2O3 (17,5%). Os valores das propriedades: SBET de 21,8 m2/g; distribuição de tamanho de poros na região de mesoporos e macroporos; CTC de 17 (meq/100g) e valor do pHPCZ igual a 4,3. As análises de ATG/ATD das amostras de argilas organofilizadas mostraram que houve o carregamento da superfície da argila pelo surfactante (HDTMA-Br). Amostras de argila natural e modificada termicamente não apresentaram afinidade pelos compostos orgânicos (BTX). No estudo de adsorção de cromo hexavalente foi utilizado um planejamento fatorial (DCCR) utilizando como variáveis pH e concentrações de surfactante. A adsorção de cromo hexavalente pela argila natural não foi satisfatória, porém a argila modificada quimicamente atingiu valores satisfatórios. A partir da análise estatística dos dados de adsorção, somente a concentração de surfactante catiônico produziu efeitos estatisticamente significativos na remoção do adsorbato. / Clays have a high technical-economic viability for diverse industrial applications. In certain regions of State of Pará, clays are abundant and their extraction occurs intensively, usually used in manufactures of ceramic artifacts. The use of modified clays as adsorbents in the remediation of contaminated water has been the subject of several studies. In this work, a kaolinite characterization and its application as adsorbent in the form "in natura" heat treated in the adsorption of BTX and after modification of its surface by catônico surfactant (HDTMA-Br) was studied, as adsorbent of hexavalent chromium oxyanions. In the study of adsorption of chromium (VI) a factorial design (DCCR) was used, applying variables such as pH and concentrations of surfactant. The clay from Icoaraci District (PA) was classified by sieving, as (NBR 7181). Fractions "in natura" (FR-NAT) and modified (FR-ORG) and (FR-TR), with particles smaller than 44 m and the modified materials were submitted to analysis: x- ray diffraction (XRD), x-ray fluorescence, ATG/DTA, electron microscopy (SEM), determination of surface area (SBET), mercury porosimetry, CTC and pH (pcz). The composition of the clay material were identified: quartz, kaolinite and illite/muscovite (I/M); SiO2 (59.6%) and Al2O3 (17.5%). The property values of: 21.8 SBET m2/g; pore size distribution in the mesopore and macropore region; CTC 17 (meq/100 g) and pHPCZ value equal to 4.3. The analyzes of ATG/DTA samples of organoclays showed that there was loading the clay surface by surfactant (HDTMA-Br). Samples thermally modified natural clay and showed no affinity for organic compounds (BTX). In the study of the adsorption of hexavalent chromium, a factorial design (CCRD) based on pH and concentration of surfactant was used. The adsorption of hexavalent chromium by natural clay was not satisfactory, but the chemically modified clay reached satisfactory values. From the statistical analysis of the adsorption data, only the concentration of cationic surfactant produced statistically significant effects in removing the adsorbate.

Tese de doutoramento. Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 1996

In 1996 the Backfill and Plug Test Project started at the Äspö Hard Rock Laboratory (Sweden) managed by SKB (the Swedish Radioactive Waste Agency). The Backfill and Plug Test Project makes up an important part of SKB's research in order to store nuclear waste in a deep geological repository in a safe manner. ENRESA (the Spanish Radioactive Waste Agency) collaborates in this project with the Swedish companies SKB and Clay Technology in characterising the hydro-mechanical behaviour of the backfill material used to backfill a gallery.The backfill, obtained by mixing 30% of sodium bentonite MX-80 and 70% of crushed granite rock by weight, which maximum grain size was 20 mm, has been experimentally investigated. The experimental campaign took into account the salt water effects (up to 16 g/L) on its hydro-mechanical behaviour. Because of the bentonite content, its activity is quite large if compared with natural clayey soils.Therefore, changes in the pore fluid chemistry influence the hydro-mechanical behaviour of this mixture. Due to the current application of the mixture, as candidate for sealing galleries in a future repository for nuclear waste, interest was focused on the variation of permeability related to variation of salt concentration in pore fluid.Oedometer tests on specimens permeated with different salt water contents and water uptake tests permeated with different salt water contents were performed. Compaction tests with distilled and salt water were also performed. Osmotic suction was investigated on a different mixture of sodium bentonite and sand keeping the same weight ratio. Crushed granite was substituted by sand in order to use transistor psychrometers were used in this determination.The experimental study of the mixture included the design and calibration of a new mini-piezometer which allows performing constant and variable head tests in saturated clayey soils. Some numerical tools were also developed to analyse pulse tests performed in laboratory and in situ (tests performed in late March of 2003 in the ZEDEX gallery in the ÄHRL full-scale laboratory). Different methods (analytical, semi-analytical and numerical) were used to analyse the pulse tests performed in laboratory and in situ.Finally, the thesis focused on using a new finite element simulator, which solves thermo-hydro-mechanical-chemical (THMC) problems in a fully coupled way (Guimarães, 2002), to simulate the saturation process of a barrier for nuclear waste made up with this mixture. Interest was mainly focused on simulating the influence on the mixture hydraulic behaviour when salt concentration in pore fluid changed. A simple geochemical model, which took into account the ion exchange reaction between of Na+ and Ca2+, was considered. An empirical law of permeability variation with pore fluid salt concentration, obtained from the experimental information, was implemented in the finite element code. Effects of mixture molecular diffusion were also investigated, pointing out the importance of this parameter when transport of solutes in porous media is solved. Total suction was computed as the sum of matric suction and osmotic suction. Osmotic suction was calculated by obtaining salt concentrations and by using the Van't Hoff equation. In this way, osmotic suction was not assumed constant as it is usually considered in engineering practice.This thesis has contributed to the characterisation of a material, which is difficult to investigate, and it has provided with accurate information of the backfill permeability, one of the key parameters when designing a nuclear waste repository.