Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Neurociências / Made available in DSpace on 2012-10-20T03:30:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T02:02:31Z : No. of bitstreams: 1 182964.pdf: 2383515 bytes, checksum: 7988b17d08e5ec99cb77101349cd09bd (MD5) / Avaliação da modulação de vias de transdução de sinal intracelular no hipocampo de ratos expostos ao chumbo e cádmio, in vitro e in vivo, ressaltando os efeitos sobre a fosforilação de MAPKs e a expressão de proteínas de choque térmico. Estuda a modulação da fosforilação de ERK1/2 e p38MAPK e alterações nos imunoconteúdos de Hsp27 e Hsp70. Demonstra de forma inédita alterações de fosforilação destas MAPKs no tecido hipocampal íntegro.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Neurociências / Made available in DSpace on 2012-10-20T08:31:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 186607.pdf: 2285003 bytes, checksum: 3b2154d30d57be7033b104ffea379c70 (MD5) / Foram caracterizados morfologicamente os possíveis efeitos do acetato de chumbo no desenvolvimento de embriões de Gallus domesticus, bem como caracterizado a nível tecidual sua ação no telencéfalo. Neste estudo os animais tratados (n=48) foram divididos em quatro grupos experimentais, conforme dose (de 250 ou 350 mg Ac2Pb), dia que foram tratados (E3 ou E5) e analisados (E9 ou E11). Os grupos controle (n=8) receberam apenas solução salina nas mesmas condições . A análise morfológica consistiu na caracterização do padrão normal e alterado do desenvolvimento. Para análise histológica, os telencéfalos dos embriões foram fixados e submetidos aos procedimentos para microscopia óptica, sendo posteriormente realizada a análise estereológica e morfométrica das células microgliais. A responsividade destas células foi utilizada como indicativo de injúria do SNC em desenvolvimento. A caracterização das células microgliais, assim como das áreas de maior deposição do acetato de chumbo foi realizada através de técnicas histoquímicas, Lectina do Tomate e Autometalografia de Timm, respectivamente. Os embriões submetidos ao acetato de chumbo apresentaram desenvolvimento normal, atraso do desenvolvimento, malformações, hemorragia cefálica e lombar e hemorragia extraembrionária. As áreas de maior deposição do acetato de chumbo no telencéfalo de Gallus domesticus foram entre os hemisférios, na região cortical do telencéfalo, nos vasos sanguíneos e nas paredes dos ventrículos. A marcação mais intensa ocorreu nos animais tratados em E5, com a dose de 350 mg Ac2Pb, havendo deposição por todo tecido neural. As células microgliais dos animais submetidos ao metal pesado variaram da forma arredondada, para alongada e amebóide, não apresentando prolongamentos em nenhuma das idades estudadas. Estas células encontravam-se principalmente na região cortical do telencéfalo e nas paredes dos ventrículos. As maiores células foram encontradas nos animais tratados em E5 com a dose de 350 mg Ac2Pb. Animais tratados sempre apresentaram um maior número de células microgliais quando comparados aos seus controles. Estes achados refletem que as células microgliais podem ser consideradas um parâmetro de localização para injúria pelo acetato de chumbo, sendo que neste momento do desenvolvimento ainda não é capaz de sofrer alteração morfológica para reativa e ramificada.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The present thesis shows a study of native defects (vacancies and antisites) in Beryllium Monoxide (BeO) by means of first principle calculations within Density Functional Theory (DFT). We made use of Local Density Aproximation (LDA) in order to approach correlation and shift term, and ultrasoft pseudopotentials in order to describe the electron-core interaction. The Kohn-Sham orbitals were described by plane waves expansion method. BeO was studied in two cristaline structures: wurtzite and zinc blend. Our results confirm the greater stability of wurtzite, as well as that both wurtzite and zinc blend are semiconductors with a broad gap. We noticed that all defects we have studied have shorter formation energy in a BeO wurtzite structure than in a zinc blend one. We showed that native defects in BeO, either in wurtzite or zinc blend, introduce levels in the forbidden band of the crystal causing considerable changes in eletronic properties, and, for some defects, we identified metal features. Charge Density and Projected State Density (PDOS) calculations allowed us to determine the origin of such levels. For vacancies, we noticed that defects levels have always originated from neighboring vacancy sites, and that. Be vacancy makes BeO to have a metal feature. In antisites, defects levels originated from the substitutional atoms themselves as well as from their neighboring atoms. When in a BeO wurtzite structure, both Be that is O substitutional in (BeO) and O that is Be substitutional in (OBe) keep the semiconductor feature of the material with a significant energy gap decrease. However, in zinc blend structure, the same defects change the semiconductor feature to metallic. / Usando cálculos de primeiros princípios, dentro do formalismo da Teoria do Funcional da Densidade (DFT), estudamos defeitos nativos (vacâncias e antiss´ıtios) em Mon´oxido de Ber´ılio (BeO). Utilizamos a aproxima¸c ao da densidade local (LDA) para tratar o termo de troca e correla¸c ao e pseudopotenciais ultrasuaves para descrever a intera¸c ao el´etron-caro¸co. Os orbitais de Kohn-Sham foram descritos usando uma expans ao em ondas planas. Estudamos o BeO em duas estruturas cristalinas, a wurtzita e a blenda de zinco. Nossos resultados confirmam a maior estabilidade da wurtzita, e ambos as estruturas s ao semicondutores com um gap amplo. Observamos que todos os defeitos estudados possuem menor energia de forma¸c ao quando presentes na estrutura da wurtzita do BeO, em compara¸c ao com a estrutura blenda de zinco. Mostramos que a presen¸ca de defeitos nativos no BeO, tanto na wurtzita como na blenda de zinco, introduzem n´ıveis na banda proibida do cristal, ocasionando mudan¸cas consider´aveis nas propriedades eletr onicas, e para alguns defeitos caracter ´ısticas met´alicas s ao observadas. C´alculos de densidade de carga e de densidade de estados projetada (PDOS), permitiram determinar a origem desses n´ıveis. Para as vac ancias, observamos que os n´ıveis de defeito se originam sempre dos ´atomos vizinhos ao s´ıtio da vac ancia, e que a presen¸ca da vac ancia de O n ao altera o car´ater semicondutor do material, enquanto que a presen¸ca da vac ancia de Be faz com que o BeO passe a ter um car´ater met´alico. No caso dos antiss´ıtios, os n´ıveis de defeito se originam dos pr´oprios ´atomos substitucionais, e dos ´atomos vizinhos ao antiss´ıtio. Quando presentes na estrutura wurtzita do BeO ambos antiss´ıtios, Be substitucional ao O (BeO) e O substitucional ao Be (OBe), mant´em o car´ater semicondutor do material, com uma redu¸c ao significativa no gap de energia. J´a na estrutura da blenda de zinco, estes mesmos defeitos alteram o car´ater semicondutor do material para met´alico.

Resumo: Nanopartículas são potencialmente atrativas em tecnologias industriais e medicinais, pois apresentam singularidades físico-químicas. Além disso, há necessidade de estudos de associação entre nanopartículas e compostos já existentes com mecanismos de toxicidade conhecidos. Avaliou-se o potencial tóxico de nanopartículas de dióxido de titânio e chumbo inorgânico em tecido hepático e eritrócitos da espécie de peixe Rhamdia quelen, após uma única injeção intraperitoneal, em ensaio agudo de 96 horas. As nanopartículas de dióxido de titânio (NPTiO2) foram aplicadas nas doses de 5ng/g, 50ng/g e 500ng/g, o chumbo inorgânico (PbII) na dose 21?g/g e foram aplicadas essas doses em associação. Demonstramos que NPTiO2 em baixas doses apresentam a capacidade de alterar a atividade enzimática, causar danos ao DNA, promover o mecanismo de apoptose e alterar a acumulação de chumbo em tecido hepático de Rhamdia quelen, além de causar alterações morfológicas nucleares, danos ao DNA e apoptose em eritrócitos. A dose de 5ng/g de NPTiO2 causou efeitos citotóxicos e genotóxicos no sangue. A dose de 50ng/g de NPTiO2 aumento na concentração de metalotioneína, indicando absorção no fígado, além de aumento na atividade de SOD e inibição de CAT, demonstrando possível estresse oxidativo excessivo, causando danos ao DNA e induzindo ao mecanismo de apoptose. No tratamento que recebeu injeção intraperitoneal somente com PbII, foi detectado danos ao DNA em eritrócitos e no tecido hepático, além de elevada absorção no fígado, porém não induziu o mecanismo de apoptose. Foi observado que a mistura PbII+5ng/g de NPTiO2 induziu à apoptose de eritrócitos, e menor absorção de chumbo no fígado quando comparada com o grupo tratado somente com PbII. A mistura PbII+50ng/g de NPTiO2, apresentou maiores danos ao DNA de eritrócitos quando comparada à NPTiO2 sozinha na mesma dose, além de grande absorção de chumbo no fígado. Apresentou maior concentração de metalotioneína, indução da atividade da SOD, mas sem alteração na atividade da CAT e da GST, demonstrando um possível estresse oxidativo, induzindo o mecanismo de apoptose. A mistura de PbII+500ng/g de NPTiO2 não causou efeitos citotóxicos e genotóxicos no sangue, houve menor absorção de chumbo no fígado, porém aumentou a concentração de metalotioneína, demonstrando uma possível interação PbII e NPTiO2, que consequentemente pode ter facilitado a eliminação dos contaminantes. A sensibilidade da espécie Rhamdia quelen frente às baixas doses de contaminantes, demonstrou que é um bom bioindicador. Este trabalho é o primeiro relato da utilização de contaminação via injeção intraperitoneal em Rhamdia quelen.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-10-22Bitstream added on 2014-06-13T19:44:56Z : No. of bitstreams: 1 cuin_a_dr_araiq.pdf: 4874246 bytes, checksum: d2682f8e4635d9604b952790ce19f2ee (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O presente trabalho tem como objetivo o estudo de complexos obtidos a partir da interação de ácidos a-hidroxicarboxílicos ou de seus respectivos sais, com óxidos de molibdênio e de chumbo e com o nitrato de prata. Os ácidos a-hidroxicarboxílicos utilizados foram os ácidos glicólico (C2H4O3), málico (C4H6O5), tartárico (C4H6O6) e mandélico (C8H8O3). Foram sintetizados treze compostos, sendo seis com o íon Mo(VI), quatro com o íon Ag(I) e três com o íon Pb(II). Além destes compostos, foram repreparados três compostos, (NH4)2[MoO2(C2H2O3)2]H2O, (NH4)2[MoO2(C8H6O3)2] e (NH4)2[MoO3(C4H4O6)] H2O. A partir destes três complexos foram obtidos óxidos (MoO3) com áreas superficiais entre 1,0 e 3,0 m2/g. Cinco compostos da série M2[MoO2(C2H2O3)2]nH2O, onde M = Li+, Na+, K+, Rb+ e Cs+; C2H2O3 2- = glicolato2- e n = 1 ou u, foram preparados a partir da adição de MoO3(s) em solução do sal alcalino desejado do ácido glicólico na proporção molar metal:ligante 1:2. Os compostos no estado sólido foram separados da solução por filtração após concentração e adição de etanol absoluto. Os compostos foram caracterizados por análise elementar, espectroscopia IV e difratometria de raios X. Foi realizado um estudo complementar de espectroscopia de RMN de 1H e de 13C para os compostos K2[MoO2(C2H2O3)2]H2O, K2[MoO2(C8H6O3)2] e K2[MoO3(C4H4O6)]H2O. Os compostos da série M2[MoO2(C2H2O3)2]nH2O são fotossensíveis à radiação UV, sendo o complexo K2[MoO2(C2H2O3)2]H2O, o que apresenta maior fotossensibilidade. O composto Na2[MoO2(C4H4O5)2]uH2O foi obtido a partir de MoO3 e ácido málico utilizando-se a metodologia descrita para os compostos da série M2[MoO2(C2H2O3)2]nH2O. O complexo obtido foi caracterizado por análise elementar, espectroscopia IV e difração de raios X. Com AgNO3 foram obtidos os complexos glicolato, malato, tartarato e mandelato de prata... / The aim of this work is study of solid complexes prepared by the reaction of a-hydroxycarboxilic acids or the respectives salts with molybdenum or lead oxides and silver nitrate. Glycolic (C2H4O3), malic (C4H6O5), tartaric (C4H6O6) and mandelic (C8H8O3) acids were the a-hydroxycarboxilic acids used in this work. Thirteen complexes were obtained: six complexes with Mo(VI), four complexes with Ag(I) and three complexes with Pb(II). The complexes (NH4)2[MoO2(C2H2O3)2]H2O, (NH4)2[MoO2(C8H6O3)2] and (NH4)2[MoO3(C4H4O6)] H2O were prepared again in order to measure specific area of the respective oxides after calcination. These three compounds led to the formation of MoO3 with superficial area ranging from 1.0 to 3.0 m2/g. The compounds of the series M2[MoO2(C2H2O3)2]nH2O, where M = Li+, Na+, K+, Rb+ and Cs+, C2H2O3 2- = glicolate2- and n = 1 or u, were synthesized in aqueous medium by the reaction of the respective salt of the glycolic acid with molybdenum trioxide. Molar ratio of 1:2 metal:ligand was used. The solution was concentrated until the formation of a viscous product. The solid complexes were obtained by addition of ethanol. The complexes were characterized by elemental analysis (C, H and O), thermal analysis (TG/DTA), infrared spectroscopy and X-ray diffractometry (powder method). An additional study using nuclear magnetic resonance spectroscopy (1H and 13C) was performed with K2[MoO2(C2H2O3)2]H2O, K2[MoO2(C8H6O3)2] and K2[MoO3(C4H4O6)]H2O. These compounds showed to be photosensitive to the UV radiation. The complex K2[MoO2(C2H2O3)2]H2O was the most photosensitive. The complex Na2[MoO2(C4H4O5)2]uH2O was obtained from MoO3 with malic acid by the use of the same methodology of synthesis of the complexes of type M2[MoO2(C2H2O3)2]nH2O. This complex was characterized by elemental analysis, infrared spectroscopy and X-ray diffractometry... (Complete abstract, click electronic address below)

Nesta dissertação são apresentados os resultados da síntese de nanocristais (NCs) de PbSe em substratos de Si e SOI. O material foi produzido pela técnica de Síntese por Feixe de Íons (IBS) seguido de tratamentos térmicos em alta temperatura. As amostras foram caracterizadas pelas técnicas de Retroespalhamento Rutherford (RBS) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM). O estudo abrangeu amostras implantadas apenas com Pb ou com Se, ou amostras sequencialmente implantadas com Pb e Se. As implantações foram realizadas com substrato aquecido a Ti = 400 °C para evitar amorfização, variandose parâmetros de implantação como fluência, energia e ordem de implantação (primeiro Se ou Pb). Os recozimentos foram realizados a diferentes temperaturas e tempos. Os resultados foram discutidos em termos da retenção dos íons e da reação de formação do PbSe. Os principais resultados podem ser resumidos da seguinte forma. Durante as implantações ocorrem perdas tanto de Pb como de Se, atribuídas a processos de difusão auxiliada por irradiação. Nas amostras implantadas com apenas um elemento não ocorrem perdas durante os tratamentos térmicos. Contudo, nas amostras implantadas com Pb e Se, ocorrem perdas tanto de Pb como de Se. Este fenômeno é discutido considerando difusão pela matriz e evaporação pela superfície. O aumento das perdas foi associado à reação de formação do composto PbSe. Esta reação produz nanocristais, formando discordâncias devido ao desajuste de rede cristalina nas interfaces PbSe/Si. As perdas de Pb ocorrem preferencialmente através de difusão em discordâncias. Diferentemente do Pb, os átomos de Se reagem de diferentes formas com a matriz, permanecendo retidos no substrato. As Distribuições em Tamanho de NCs (DTNs) possuem forma característica e pouca variação de forma em função do tempo, não sendo observado crescimento competitivo. Estes resultados podem ser interpretados com base em argumentos termodinâmicos. A estabilidade do sistema NCs de PbSe em matriz de Si ocorre devido a minimização da energia de superfície, através da formação de interfaces coerentes, semi-coerentes e de estruturas caroço-casca (caroço de PbSe e casca de Se) com interfaces Se/Si. Para tanto a reação de síntese do PbSe produz NCs com uma coleção de orientações específicas em relação a estrutura cristalina do Si. Análises das micrografias de alta resolução com técnicas de Transformada de Fourier demonstram que muitos destes NCs são deformados plasticamente para diminuir o desajuste com o Si. O presente estudo mostra que é possível produzir NCs de PbSe termicamente estáveis e cristalograficamente orientados em relação a estrutura cristalina do Si. A baixa entalpia de formação do PbSe e baixa solubilidade dos átomos de Pb e de Se favorece a síntese dos NCs. Contudo, o comportamento químico e cinético do sistema é complexo devido as diferentes interações Pb-Si e Se-Si. / This work focuses on the synthesis of PbSe nanocrystals (NCs) in Si and SOI substrates. The NCs are produced by Ion Beam Synthesis (IBS) technique followed by thermal treatments at high temperatures. The samples are characterized by Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS) and Transmission Electron Microscopy (TEM) techniques. The study comprises samples implanted with only one ion (Pb or Se) and samples implanted sequentially with Pb and Se, considering distinct implantation parameters (fluence, energy and ion sequence), performed at high temperature Ti = 400 °C to avoid amorphization. The thermal treatmen ts are done at distinct temperatures and times and the results are discussed in terms of the ion retention and of the PbSe compound formation. The most important results can be summarized as follow. During the implantations, Pb and Se losses take place and this phenomenon is attributed to the radiation enhanced diffusion process. Elemental losses cannot be detected for samples implanted with only one element. As opposed to this behavior, significant losses are observed for the co-implanted samples. These losses are attributed to the PbSe synthesis reaction. The formation of the NCs occurs concomitantly with the formation of treading dislocations induced by the large mismatch of the crystal PbSe/Si structures. The losses of Pb atoms can be attributed to a pipe diffusion processes along the dislocations. In contrast, the Se atoms tend to form atomic clusters and chemical bonds with Si crystal defects, and therefore are retained inside the matrix. The evolution of the NC size-distribution function is investigated, but no significant coarsening is observed. The results obtained are discussed using thermodynamic arguments. The thermal stability of the PbSe NCs is related to the formation of coherent, semicoherent interfaces as well as core-shell structures. The orientations of the PbSe NCs with respect to the Si matrix occur within a limited set of possibilities. High resolution TEM micrographs are analyzed using a Fast Fourier Transform method, which reveals the existence of plastically and elastically deformed interfaces. This study demonstrates that thermally stable and epitaxially oriented PbSe NCs can be synthesized in crystalline Silicon matrix. Their synthesis is facilitated by the low formation enthalpy and by the low solubility limit of the Pb and Se atoms within the Si matrix. However, the kinetic and chemical behavior of the process is rather complex due to the distinct Pb-Si and Se-Si interactions.

Orientador: José Anchieta Gomes Neto / Banca: Edilene Cristina Ferreira / Banca: Marisa Spirandeli Crespi / Banca: Joaquim de Araújo Nóbrega / Banca: Márcia Andreia Mesquita Silva da Veiga / Resumo: Este trabalho tem por objetivo a avaliação do bismuto como padrão interno para a determinação de chumbo pelas seguintes técnicas: espectrometria de absorção atômica em chama de alta resolução e fonte contínua (HR-CS FAAS); espectrometria de absorção atômica em chama com fonte de linhas (LS FAAS); espectrometria de absorção atômica em forno de grafite com fonte de linhas (LS GFAAS); espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES); espectrometria de massas com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS); vaporização eletrotérmica acoplada a espectrometria de massas com plasma indutivamente acoplado (ETV-ICP-MS) em amostras diversas. Bismuto mostrou-se eficiente na correção de variações instrumentais e interferências matriciais. Para avaliar a exatidão dos métodos desenvolvidos, foram analisados três materiais de referência certificados sendo os valores obtidos concordantes a 95% de confiança com o valor certificado (teste t) quando a padronização interna foi aplicada. Testes de adição e recuperação apresentaram recuperações de 74 - 231% (sem PI) para 96 - 109% (com PI) em HR-CS FAAS; de 52 - 118% (sem PI) para 97 - 109% (com PI) em LS FAAS; de 36 - 125% (sem PI) para 96 - 110% (com PI) em LS GFAAS; de 56 - 91% (sem PI) para 95 - 110% (com PI) em ICP OES; de 36 - 136% (sem PI) para 95 - 106% (com PI) em ICP-MS e de 5 - 123% (sem PI) para 92 -119% (com PI) em ETV-ICP-MS. Além da melhoria da exatidão o emprego do padrão interno melhorou também a precisão do... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The goal of this work was the evaluation of the bismuth as internal standard for lead determinations by the following techniques: high-resolution continuum source flame atomic absorption spectrometry (HR-CS FAAS); line source flame atomic absorption spectrometry (LS FAAS); line source graphite furnace atomic absorption spectrometry (LS GFAAS); inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES); inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS); electrothermal vaporization inductively coupled plasma mass spectrometry (ETV-ICP-MS) in assorted samples. Bismuth showed efficiently correction for instrumental variations and matrix shifts. To evaluate the accuracy of developed methods three certified reference materials were analyzed and the obtained results were in agreement at 95% confidence level (t-test) with the certified values. Further addition/recovery tests showed recoveries of 74 - 231% (without IS) to 96 - 109% (with IS) in HR-CS FAAS; 52 - 118% (without IS) to 97 - 109% (with IS) in LS FAAS; 36 - 125% (without IS) to 96 - 110% (with IS) in LS GFAAS; 56 - 91% (without IS) to 95 - 110% (with IS) in ICP OES; 36 - 136% (without IS) to 95 - 106% (with IS) in ICP-MS and 5 - 123% (without IS) to 92 -119% (with IS) in ETV-ICP-MS. Further the improvement in the accuracy, the employing of internal standard improve the precision of results from 0,7 - 7,7% (without IS) to 0,1 - 4,0% (with IS) in HR-CS FAAS; 0,6 - 9,2% (without IS) to 0,3 - 4,3% (with IS) in LS FAAS; 1,5 - 9,9% (without IS) to 0,4 - 5,9% (with IS) in LS GFAAS; 0,8 - 9,0% (without IS) to 0,2 - 5,8% (with IS) in ICP OES; 0,5 - 11.3% (without IS) to 0,1 - 6,6% (with IS) in ICP-MS and 0,4 - 7,1% (without IS) to 0,1 - 4,2% (with IS) in ETV-ICP-MS. With the analytical signals obtained in the addition/recovery experiments were built up correlation graphics to... / Doutor

Resumo: A remoção de metais pesados contidos em efluentes industriais tradicionalmente é realizada usando técnicas como eletrólise, precipitação, osmose inversa, adsorção, mas essas técnicas normalmente são pouco eficientes e dispendiosas para soluções diluídas. A biossorção, processo em que materiais naturais e seus derivados são utilizados como adsorventes na remoção e recuperação de metais pesados, é um tratamento alternativo competitivo, mas seus parâmetros cinéticos e de equilíbrio devem ser bem conhecidos, prevenindo fracassos na sua aplicação. Nesse contexto, o estudo do equilíbrio do processo de biossorção é fundamental para o desenvolvimento de um modelo matemático que permita o estudo da dinâmica do processo que contribuirá no seu melhor entendimento. A análise de variância, ANOVA, dos dados experimentais foi realizada para avaliar a influência da concentração de biomassa e da concentração inicial de chumbo sobre o processo de biossorção, concentração de oxigênio dissolvido e pH. O estudo estatístico revelou que a concentração inicial de chumbo desempenha influência estatisticamente significativa no processo de biossorção, concentração de oxigênio dissolvido e pH enquanto a concentração de biomassa exerce influência estatisticamente significativa apenas no processo de biossorção. O estudo do equilíbrio do efluente sintético foi realizado utilizando os modelos das Isoterma de Langmuir, Isoterma de Freundlich e a Isoterma de Redlich-Peterson, todos os modelos para determinada concentração de biomassa apresentaram coeficiente de correlação, R2, igual a 0,99, mostrando que todos os modelos avaliados descreveram adequadamente o equilíbrio. O estudo do equilíbrio do efluente industrial foi realizado utilizando os modelos da Isoterma de Langmuir e Isoterma de Freundlich, os dois modelos descreveram bem o equilíbrio apresentando os mesmos valores para o coeficiente de correlação, 0,99 e 0,97, nas concentrações de biomassa avaliadas, 40 e 50 mg.L-1, respectivamente. O modelo matemático para a descrição da dinâmica foi desenvolvido utilizando as condições de equilíbrio fornecidas pelas isotermas estudadas combinado ao balanço material do processo para predizer o comportamento dinâmico do efluente sintético e do efluente industrial.

Orientador: Prof. Dr. Guinther Kellermann / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Física. Defesa: Curitiba, 29/07/2015 / Inclui referências : f. 115-119 / Resumo: Estudou-se o efeito da composição da matriz na formação e crescimento de nanogotas de Pb durante tratamentos isotérmicos dos vidros (x-2)PbO-(100-x)B2O3-2SnO2-2Pb. Vidros com diferentes concentrações de PbO (x = 40, 45, 50, 55 e 60 % em mol) foram produzidos utilizando como reagentes os óxidos PbO, B2O3 e SnO, onde o SnO foi adicionado para redução de parte do PbO. A mistura dos óxidos precursores dos vidros foi fundida em vácuo a 780 °C durante uma hora. Após a fusão o material era resfriado rapidamente até a temperatura ambiente usando a técnica de splat-cooling. Como resultados obtiveram-se lâminas de vidro transparentes à luz visível supersaturadas com átomos de Pb e espessuras variando entre 60 e 110 ?m. Amostras dos diferentes vidros foram estudadas pelas técnicas de espalhamento de raios X a baixo ângulo (SAXS), microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e calorimetria diferencial (DSC). Os estudos por análise térmica mostraram que a temperatura de transição vítrea Tg diminui com o aumento da concentração de PbO. Medidas de TEM nos diferentes vidros, tratados isotermicamente em temperaturas favoráveis à formação e ao crescimento de nanogotas de Pb em seu interior, mostraram que as nanopartículas formadas tinham forma esférica e apresentavam certa dispersão em tamanho. A análise das curvas de intensidade de SAXS, medida in situ durante os tratamentos térmicos, permitiu a determinação do raio médio, dispersão em tamanho, número de partículas e volume total ocupado pelas nanogotas como função do tempo de tratamento. Os resultados mostraram que um número substancial de nanopartículas pequenas, com raio menor do que o raio crítico, formam-se já durante o processo de preparação dos vidros. Durante os tratamentos isotérmicos foram observados três diferentes estágios sucessivos: i) um período inicial onde ocorre a dissolução de nanogotas com tamanho subcrítico, ii) um estágio de nucleação e crescimento das nanogotas, que se dá a partir da incorporação dos átomos de Pb inicialmente dissolvido no vidro, e iii) um estágio final onde as nanaogotas de Pb formadas continuam crescendo mas a uma taxa progressivamente menor. Os resultados mostraram que durante o estágio de nucleação e crescimento o coeficiente de difusão do Pb nos vidros segue uma lei do tipo Arrhenius. Isso permitiu a determinação da energia de ativação envolvida no crescimento das nanogotas de Pb como função da composições dos diferentes vidros chumbo-borato estudados. Os resultados de SAXS permitiram ainda determinar as condições (composição, temperatura e tempo de tratamento térmico) que permitem minimizar a dispersão nos valores dos raios das nanopartículas nesses vidros. Palavras-chave: nanopartículas, vidro chumbo-borato, SAXS. Área do conhecimento: Matéria Condensada / Abstract: We studied the effect of matrix composition on the formation and growth of Pb nanodroplets embedded in (x-2)PbO-(100-x)B2O3-2SnO2-2Pb glasses during isothermal treatments at several temperatures. Glasses with different concentrations of PbO (x = 40, 45, 50, 55 and 60 in mol %) were produced using the melt-quenching method. The mixture of fine grained PbO, B2O3 and SnO powders was melted in vacuum at 780 °C during 1 hour to improve homogeneity. SnO was used to partially reduce the PbO leading to the formation of Pb and SnO2 homogeneously dispersed in the glasses. After melting the material was fast quenched down to room temperature using the splat-cooling technique. As a result thin glass platelets transparent to visible light and having thickness ranging between 60 and 110 micrometers were obtained. Samples of the different glasses were studied by small-angle xray scattering (SAXS), transmission electron microscopy (TEM) and differential scanning calorimetry (DSC). Studies by DSC showed that the glass transition temperature Tg decreases with increasing concentration of PbO. TEM images of glasses previously treated at temperatures favorable to the formation and growth of Pb nanodroplets showed that nanoparticles have nearly spherical shape and some dispersion in their size. The analysis of SAXS intensity curves, measured in situ at several periods during the thermal treatments, allowed us to determine the dependence on time of the average radius, size dispersion, number density and total volume occupied by the nanodroplets. The results showed that a substantial number of small nanoparticles are already formed during the production of the glass platelets. Three different successive stages were observed during the growth of Pb droplets: i) an initial period in which occurs the dissolution of nanodroplets with subcritical size, ii) a classical nucleating and growth stage, in which droplets grow at the expense of the Pb atoms initially dissolved in the glass, and iii) a final stage where the formed Pb droplets continue to grow at a progressively smaller rate. The results showed that during the stage of nucleation and growth the diffusion of Pb atoms in glasses follows an Arrhenius-type law. This behavior allowed us to determine the activation energy of growth of Pb nanodroplets for the here studied compositions of lead-borate glasses. The results of SAXS also allowed us to determine the conditions (composition, temperature and time of thermal treatment) that minimize the dispersion in size of Pb nanoparticles. Keywords: nanodroplets, lead-borate glass, SAXS. Knowledge area: Condensed matter.

Chumbo (Pb) é um elemento tóxico ao qual estão associadas diversas doenças que afligem o ser humano. Dessa forma, o desenvolvimento de novas metodologias para a determinação de Pb no sangue traz uma importante contribuição na monitoração humana exposta a este metal. No presente estudo, é apresentado uma metodologia nova para determinação de Pb utilizando-se a técnica fingerstick com filtro de papel em conjunto com a espectrometria de massas de alta resolução em fonte de plasma indutivo (HR/ICP/MS). Os resultados encontrados mostraram-se robustos para uma digestão total de cerca de 0,1 g de sangue, em valores de referência, e níveis de chumbo inferiores a 5 μgdL-1. O presente método é pouco intrusivo permitindo a coleta e transporte das amostras à longa distância sem perda de integridade e/ou estabilidade. Dessa forma traz uma importante contribuição para o monitoramento da exposição do metal principalmente no atendimento às comunidades distantes. / Lead (Pb) is a toxic element to which several diseases affecting human beings are associated. Therefore, the development of new methodologies for the Pb determination in blood represents an important contribution to monitor human exposition to this metal. In the present study, a new methodology for Pb determination is presented using fingerstick techniques for sample collection and lead detection by using a high resolution inductively coupled plasma mass spectrometry technique. The results are robust for total digestion of 0.1 g of deposited blood and lead levels below to 5 μgdL-1. This method is less intrusive in comparison with the traditional ones. It allows the collection and transport of samples over long distances without loss of integrity and / or stability. Therefore, it brings an important contribution for monitoring the exposure of this metal mainly in the attendance to remote communities.