No presente trabalho, realizado conjuntamente na Universidade e na Indústria, foi feita a investigação dos catalisadores isopropóxido de alumínio e Aliso B na reação de etoxilação de álcool laurílico, com o objetivo de obter produtos com distribuição estreita de oligômeros. Os experimentos foram realizados em escala piloto e foram investigadas a influência da temperatura, da concentração de catalisador e da relação molar entre ácido (promotor) e catalisador no processo. Todos os estudos tiveram caráter comparativo, tomando como base a reação e os produtos gerados a partir do uso de hidróxido de potássio que é o catalisador mais amplamente empregado para esse tipo de preparação industrial. Primeiramente foi estudada a forma de carregamento do reator, determinando e otimizando seu modo de operação. A partir desses dados, avaliou-se a influência da temperatura na taxa de consumo de óxido de etileno, na distribuição de oligômeros do produto e na formação de glicol como subproduto. Também foi avaliada a influência da concentração de catalisador e relação molar promotor:catalisador na taxa de consumo de óxido de etileno e formação de glicoI. As avaliaçãoes foram feitas para as reações de etoxilação gerando produtos com grau de etoxilação 2, 3, 4 e 6 mols de óxido de etileno. Através dos resultados foram estabelecidas as melhores condições de processo, considerando as limitações de processo dos reatores industriais para gerar o produto desejado. / In the present work, developed in an association between University and Industry, different catalysts were evaluated, such as aluminum isopropoxide and Aliso B, for ethoxylation of laurilic alcohol, aiming to obtain narrowly distributed oligomers. The experiments were carried out in a pilot plant and the influence of temperature, catalyst concentration and molar relationship between acid (promoter of the reaction) and catalyst were evaluated. All the evaluations made were comparative, using for comparison the reaction and the products generated when potassium hydroxide is used as catalyst, which is commonly the case in industry. Initially we studied the charging of the reactional vessel in order to determine and optimize operational procedures. Then, we evaluated the influence of temperature on the ethylene oxide consumption rate, the oligomer distribution and the generation of glycol as a byproduct. We also evaluated the influence of catalyst concentration and molar relation of promoter : catalyst on the ethylene oxide consumption rate and on the generation of glycol. The evaluations were made for the ethoxylation reactions generating products with ethoxylation grades of 2, 3, 4 and 6 moles of ethylene oxide. Through the results, we have optimized processing conditions, considering the process limitations of industrial vessels for the generation of the desired product.

Maleic hydrazide (MH) applications have been standard practice for sucker control in burley tobacco (Nicotiana tabacum L.) production for the last half-century because it is relatively inexpensive, effective and easy to apply. Non-MH suckercides such as fatty alcohols and local systemics can be utilized to reduce or replace MH and lower undesirable residues in the cured leaf. The objective of this study was to evaluate various nozzle types and arrangements for efficiency to determine if sucker control with fatty alcohol could be consistently improved over the currently used TG3-5-3 arrangement, as well as examine sprayer positioning (center vs. off-center) and leaf orientation variables using artificial plants. In the field study, the TG4-6-4 arrangement performed the best (p<0.05) when applying the same volume per hectare providing 80% sucker control with fatty alcohol only, not significantly different (p>0.05) than MH+Butralin treatment. For the artificial plant study, the TG4-6-4 provided more solution collected (p<0.05) at leaf axils as well as the highest percent of solution intercepted. Sprayer position and leaf orientation had less effect on solution intercepted with this arrangement than it did with the TG3-5-3. Results from this study support a recommendation of the TG4-6-4 over the TG3-5-3 for the application of contact chemicals for sucker control in burley tobacco.

The microbiological testing of foods is a well-established science. Due to the severity of foodborne pathogen illnesses, the widespread use and implementation of rapid detection methods in food testing labs is increasingly important. The first step for successful testing is sampling. Surfactants have been highly used in food microbiology, but there is not much, if any, published research about the use of fatty alcohols and chemical dispersants as aids in microbial separation. The microbial extraction efficiency of Escherichia coli K12 and Listeria innocua from hot dogs, spinach, and milk was measured using chemical additives (surfactants, fatty alcohols, and a chemical dispersant) in a buffer solution. Dry matter content was calculated using the oven method to determine how clean the sample was at the end of processing. Tween 80 at 0.01% was found to be the most effective additive for microbial recovery for each food matrix examined. The addition of fatty alcohols to surfactants also showed much promise in aiding separation as well as in minimizing dry matter in the final solution. However, the use of Buffered Peptone Water as the diluting agent resulted in very high recovery percentages without the need for additives.

No presente trabalho, realizado conjuntamente na Universidade e na Indústria, foi feita a investigação dos catalisadores isopropóxido de alumínio e Aliso B na reação de etoxilação de álcool laurílico, com o objetivo de obter produtos com distribuição estreita de oligômeros. Os experimentos foram realizados em escala piloto e foram investigadas a influência da temperatura, da concentração de catalisador e da relação molar entre ácido (promotor) e catalisador no processo. Todos os estudos tiveram caráter comparativo, tomando como base a reação e os produtos gerados a partir do uso de hidróxido de potássio que é o catalisador mais amplamente empregado para esse tipo de preparação industrial. Primeiramente foi estudada a forma de carregamento do reator, determinando e otimizando seu modo de operação. A partir desses dados, avaliou-se a influência da temperatura na taxa de consumo de óxido de etileno, na distribuição de oligômeros do produto e na formação de glicol como subproduto. Também foi avaliada a influência da concentração de catalisador e relação molar promotor:catalisador na taxa de consumo de óxido de etileno e formação de glicoI. As avaliaçãoes foram feitas para as reações de etoxilação gerando produtos com grau de etoxilação 2, 3, 4 e 6 mols de óxido de etileno. Através dos resultados foram estabelecidas as melhores condições de processo, considerando as limitações de processo dos reatores industriais para gerar o produto desejado. / In the present work, developed in an association between University and Industry, different catalysts were evaluated, such as aluminum isopropoxide and Aliso B, for ethoxylation of laurilic alcohol, aiming to obtain narrowly distributed oligomers. The experiments were carried out in a pilot plant and the influence of temperature, catalyst concentration and molar relationship between acid (promoter of the reaction) and catalyst were evaluated. All the evaluations made were comparative, using for comparison the reaction and the products generated when potassium hydroxide is used as catalyst, which is commonly the case in industry. Initially we studied the charging of the reactional vessel in order to determine and optimize operational procedures. Then, we evaluated the influence of temperature on the ethylene oxide consumption rate, the oligomer distribution and the generation of glycol as a byproduct. We also evaluated the influence of catalyst concentration and molar relation of promoter : catalyst on the ethylene oxide consumption rate and on the generation of glycol. The evaluations were made for the ethoxylation reactions generating products with ethoxylation grades of 2, 3, 4 and 6 moles of ethylene oxide. Through the results, we have optimized processing conditions, considering the process limitations of industrial vessels for the generation of the desired product.

Foi desenvolvido modelo matemático para o processo de produção de álcoois etoxilados em um reator batelada com spray da fase líquida na fase gasosa. O modelo considera a cinética da polimerização iônica e a transferência de massa de óxido de eteno entre as fases gasosa e líquida. A cinética foi estudada a partir de dados previamente obtidos em laboratório. Para modelagem da transferência de massa, foram utilizados dados de bateladas industriais. Foram testados vários modelos de transferência de massa encontrados na literatura, sendo que o modelo que se mostrou mais adequado para este reator industrial foi o de gotas com circulação interna. A partir do modelo obtido da cinética e da transferência de massa, foi analisada a influência de parâmetros de projeto, como a vazão de recirculação de líquido, a relação entre a altura e o raio do reator e o tipo de spray na produtividade deste. Observou-se que a maior vazão de recirculação aumenta a produtividade do reator, assim como o aumento da altura do reator. O tipo e o diâmetro da gota do spray também influenciam a produtividade do reator. / A mathematical model for the production of ethoxylated alcohols in a spray tower loop reactor was developed. The model considers the reaction as an ionic polymerization and the ethylene oxide mass transfer from the vapor phase to the liquid phase. The kinetics was obtained from a laboratory scale reactor data. The mass transfer model was obtained from the industrial reactor data. Several models for the mass transfer of ethylene oxide from gas phase to the liquid droplets were tested, and it was found that the most appropriate mass transfer model for this industrial reactor was the internally well-mixed drop model. From the kinetics and the mass transfer model, the influence of the pump recirculation flow rate, the ratio between the reactor height and radius and the spray performance was analyzed. The results show that higher reactor productivity can be obtained using higher recirculation flow and higher reactor height. The spray nozzle performance and the drop diameter also influence the reactor productivity.

Foi desenvolvido modelo matemático para o processo de produção de álcoois etoxilados em um reator batelada com spray da fase líquida na fase gasosa. O modelo considera a cinética da polimerização iônica e a transferência de massa de óxido de eteno entre as fases gasosa e líquida. A cinética foi estudada a partir de dados previamente obtidos em laboratório. Para modelagem da transferência de massa, foram utilizados dados de bateladas industriais. Foram testados vários modelos de transferência de massa encontrados na literatura, sendo que o modelo que se mostrou mais adequado para este reator industrial foi o de gotas com circulação interna. A partir do modelo obtido da cinética e da transferência de massa, foi analisada a influência de parâmetros de projeto, como a vazão de recirculação de líquido, a relação entre a altura e o raio do reator e o tipo de spray na produtividade deste. Observou-se que a maior vazão de recirculação aumenta a produtividade do reator, assim como o aumento da altura do reator. O tipo e o diâmetro da gota do spray também influenciam a produtividade do reator. / A mathematical model for the production of ethoxylated alcohols in a spray tower loop reactor was developed. The model considers the reaction as an ionic polymerization and the ethylene oxide mass transfer from the vapor phase to the liquid phase. The kinetics was obtained from a laboratory scale reactor data. The mass transfer model was obtained from the industrial reactor data. Several models for the mass transfer of ethylene oxide from gas phase to the liquid droplets were tested, and it was found that the most appropriate mass transfer model for this industrial reactor was the internally well-mixed drop model. From the kinetics and the mass transfer model, the influence of the pump recirculation flow rate, the ratio between the reactor height and radius and the spray performance was analyzed. The results show that higher reactor productivity can be obtained using higher recirculation flow and higher reactor height. The spray nozzle performance and the drop diameter also influence the reactor productivity.

Cette thèse apporte une nouvelle vision de la structure des réseaux lamellaires gélifiés. Les systèmes étudiés, choisis pour des applications cosmétiques, sont basés sur des mélanges d’alcools cétéaryliques, de tensioactifs esters de phosphate et d’eau. À l’aide de nombreuses méthodes analytiques, nous avons prouvé que la formation d’une structure lamellaire est possible à des forces ioniques allant jusqu’à 2.2 mol∙L-1. Pour la première fois, un comportement de percolation élastiqueest rapporté en fonction de la concentration en alcools gras et tensioactifs. Le seuil au-dessus duquel un réseau percolé apparaît est ici à 3 % et est indépendant de la force ionique et de la présence de longues chaînes d’oxyde de polyéthylène ancrées dans les bicouches. Au-dessus de 3 %, les systèmes passent de structures vésiculaires unilamellaires à des paquets plans de lamelles, qui forment un réseau tridimensionnel pouvant contenir d’importantes quantités de solution aqueuse. L’impact de la force ionique, de la présence d’oxyde de polyéthylène et de la nature des contre-ions sur lespropriétés rhéologiques et sur la stabilité de la formulation est ensuite étudié. Une augmentation inhabituelle du module élastique et de l’énergie de cohésion est observée lorsque la force ionique est accrue. L’addition d’oxyde de polyéthylène, à l’inverse, diminue d’un ordre de magnitude les valeurs du module élastique du réseau. Les systèmes étudiés sont stables à l'échelle macroscopique et on peut distinguer dans le gel, selon sa mobilité : l’eau fixée entre lamelles, l’eau restreinte en troisdimensions et l’eau libre, extractible par ultracentrifugation. / This Ph.D. brings new insights into the structure of lamellar gel networks. The systems studied are relevant for cosmetic applications and based on a mixture of cetearyl alcohols, phosphates esters surfactants and water. Using several analytical methods, we show that the formation of a lamellar gel structure is possible up to the ionic strength of 2.2 mol∙L-1. For the first time for such systems, an elastic percolation behavior as a function of the concentration of fatty alcohols and surfactants isreported. The threshold above which a percolated network is formed is found here at 3 % and appears to be independent of the ionic strength and of the presence of long polyethylene oxide chains between the bilayers. Above 3 %, the systems transform from unilamellar vesicle-like structures towards planar stacks of lamellae, connected together in a three dimensional network,that can hold large amounts of aqueous solution. The impact of the ionic strength, of polyethylene oxide chains and of the nature of the counterions on the rheological properties and on the stability of the formulation is then investigated. When the ionic strength is raised, an unusual increase of the elastic modulus and of the cohesive energy of the network is observed. At the opposite, the addition of polyethylene oxide chains decreases of one order of magnitude the values of the elastic modulus,leading to much softer networks. All systems studied are macroscopically stable and one finds in the gel, according to water mobility: interlamellar fixed water, water restricted in three dimensions and free water, drainable by ultracentrifugation.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-09-13T16:47:10Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Maria Antonia.pdf: 1558722 bytes, checksum: 45d44953fdc50328a4c365482547773f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-13T16:47:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Maria Antonia.pdf: 1558722 bytes, checksum: 45d44953fdc50328a4c365482547773f (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / O sistema estuarino-lagunar Mundaú Manguaba é um ecossistema costeiro tropical raso, localizado nas margens da cidade de Maceió, nordeste do Brasil, que sofre impactos antropogênicos provenientes principalmente da urbanização e ocupação de suas margens, do cultivo extensivo da cana-de-açúcar e do despejo de esgoto sanitário e rejeitos industriais, que fertilizam suas águas. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo avaliar a origem e o comportamento da matéria orgânica sedimentar do sistema, e, em última instância, o seu grau de contaminação fecal. Para tal, foram quantificados marcadores moleculares orgânicos (álcoois lineares e esteróis) por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa (CG/EM), juntamente com diversos parâmetros físico-químicos e orgânicos do sedimento (granulometria, teor de matéria orgânica, C, N, entre outros) em amostras coletadas ao longo do eixo longitudinal das lagoas Mundaú e Manguaba, das fontes fluviais (rios Mundaú, Sumaúma e Paraíba do Meio), em uma amostra de solo e nos canais de ligação com o mar. A distribuição dos compostos analisados mostrou que a matéria orgânica sedimentar das lagoas tem origem essencialmente da sua própria produção primária fitoplantônica. Nas fontes fluviais e próximo a suas desembocaduras há uma influência da matéria orgânica terrígena, acarretando em uma mistura entre a matéria orgânica autóctone e alóctone. Os álcoois lineares de cadeia longa se mostraram ferramentas eficientes para avaliar a influência terrestre, o que não pode ser afirmado para os esteróis. Estes últimos foram mais eficazes para determinar o grau de contribuição da matéria orgânica fecal, que foi considerável próximo à cidade de Maceió (4,4 μg de coprostanol por grama de sedimento seco), e suas razões (estanol/estenol) puderam evidenciar as transformações diagenéticas da matéria orgânica, especialmente a autóctone. A região dos canais apresentou teores insignificantes para todos os marcadores moleculares, provavelmente em função de sua maior hidrodinâmica que favorece a predominância de material mais grosso (areias), em detrimento da deposição de finos, ao qual geralmente a matéria orgânica está preferencialmente associada. / Mundaú- Manguaba is a tropical, shallow coastal lagoon system, located at Maceió, the capital of Alagoas, northeast Brazil. This ecosystem suffers anthropogenic impacts originating mainly from urbanization and occupation of its margins, the extensive sugar-cane monoculture and the dispoasal of sludge and industrial waste, which fertilize its waters. The aim of this study is to evaluates the origin and the behaviour of the sedimentary organic matter, and also its degree of faecal contamination. Organic molecular markers (fatty alcohols and sterols), together with physical and organic bulk parameters (grain size, organic matter, C, N, and others) were quantified on sediment samples of the Mundaú and Manguaba lagoons, its fluvial sources (Mundaú, Sumaúma and Paraíba do Meio Rivers), a soil sample and on the channels connecting to the sea. The distribution of those compounds showed that the sedimentary organic matter of the lagoons originates essentially from its phytoplankton primary production. Fluvial sources and river mouths are both influenced by terrigenous materials, with a mix of authoctonous and allochtonous organic compounds. The long chain fatty alcohols served as efficient tools to evaluate the terrestrial influence. In contrast, the sterols were more efficient to determine the amount of faecal contribution close to Maceió´s waste disposal, with coprostanol attaining 4,4 μg/g of dry weight. Moreover, stanol/sterol ratios evidenced the early diagenesis of organic materials, specially those of autochthonous origin. The channel system presented low organic matter contents devoid of significant concentrations of the molecular markers, due to stronger advective exchange within the channels, favouring the predominance of sandy materials, rather than fine grained sediments, the last generally are associated to organic matter.