Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:38:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338843.pdf: 1671337 bytes, checksum: df477b4da951a4e974987734fd0914cd (MD5) Previous issue date: 2015 / Neste trabalho foi feito um estudo sobre a presença de hidrocarbonetos de petróleo em amostras de sedimentos nos rios Barigui e Iguaçu, localizados próximo a uma refinaria de petróleo, situados no estado do Paraná, Brasil. As amostras de sedimentos foram analisadas por meio da técnica de cromatografia gasosa com detector por ionização em chama (do inglês gas chromatography flame ionization detector). Este estudo foi desenvolvido para avaliar a presença de hidrocarbonetos que indicam a origem do material orgânico (biogênico e antropogênico) encontrado no sedimento. Os hidrocarbonetos totais de petróleo foram extraídos com solvente n-hexano e usando sistema de ultrassom. Diversos parâmetros relatados na literatura foram empregados para auxiliar na identificação da origem dos hidrocarbonetos: mistura complexa não resolvida (UCM do inglês unresolved complex mixture); hidrocarbonetos totais de petróleo (TPH); índice preferencial de carbono (IPC), e razão pristano / fitano. A faixa linear para a curva analitica com padrões externos foi de 1 a 30 mg L-1, com valores de R2 > 0,991. As concentrações dos hidrocarbonetos alifáticos nos sedimentos variaram de 1,14 a 529,70 µg g-1. Do total de dez amostras de sedimento analisadas, cinco denominadas de pontos S17, S21, S22, S23 e S27 apresentaram predomínio de hidrocarbonetos de petróleo. Foi possível observar a elevação da linha base nos cromatogramas dessas amostras. Com exceção do ponto S17, os demais locais apresentaram valores de IPC < 1, indicativo de contaminação de petróleo ou material degradado. Nos pontos S21, S23 e S27, em General Lúcio e perto da refinaria, a razão pristano/fitano indicou a presença de contaminação por petróleo. Entretanto, não foi possível avaliar a contribuição petrogênica nos sedimentos baseando-se nas relações pristano/C17 e fitano/C18. Os valores de TPH foram muito inferiores ao valor considerado pela Lista Holandesa como sendo de interferência para solos contaminados: 5.000 mg kg-1. O uso dos hidrocarbonetos e a aplicação dos índices foram importantes para a avaliação da contaminação de hidrocarbonetos na região.<br> / Abstract : In this study the presence of petroleum hydrocarbons in sediment samples from Barigui river, near an oil refinery, and Iguaçu, in the localities of General Lucio and Araucaria, Parana state, Brazil, has been investigated. Organic extracts were analyzed by gas chromatography with flame ionization detector (GC/FID). The aim was to assess hydrocarbons which indicate the source of the organic material (biogenic and anthropogenic) found in the sediments. The total petroleum hydrocarbons were extracted with n-hexane in an ultrasound system and analyzed by GC/FID. Various parameters reported in the literature were employed to help to identify the source of hydrocarbons: unresolved complex mixture (UCM); total petroleum hydrocarbons (TPH); carbon preferential index (CPI) and ratio pristane / phytane. The linear range for all hydrocarbons extended from 1 to 30 mg L-1 with R2 > 0.991. The concentrations of aliphatic hydrocarbons ranged from 1.14 ?g g-1 to 529.70 ?g g-1. Five samples collected in the rivers Barigui and Iguaçu, named S17, S21, S22, S23 and S27 showed predominance of petroleum hydrocarbons. For these samples, chromatograms showed an increase in the baseline. With the exception of S17 point, the other sites showed IPC values <1, indicative of oil contamination or degraded material. On location S21, S23 and S23, General Lucio and near an oil refinery, the ratio pristane / phytane revealed petroleum contamination. However, it was not possible to assess petrogenic contribution in the sediments based on the ratios pristane / C17 and phytane / C18. The TPH values were much lower than the amount considered by the Dutch list as the interference to contaminated soil: 5.000 mg kg-1. The use of hydrocarbons and application of the parameters were important for the evaluation of contamination in the region.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2016-10-19T13:02:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 341247.pdf: 1634295 bytes, checksum: 38510aed70b9fe2ba0bf97043ae4375b (MD5) Previous issue date: 2015 / Este trabalho objetivou elucidar alguns aspectos técnicos da glicerólise enzimática de óleos e gorduras catalisada pela lipase imobilizada Lipozyme TL IM e avaliar a metodologia para acompanhamento dessa reação. Azeite de oliva extra-virgem (AOEV) foi utilizado como óleo modelo. Os ensaios cinéticos foram realizados através de reações não destrutivas e destrutivas, conduzidas entre 0 e 24 h, a 55ºC, sob agitação mecânica de 600 rpm, utilizando razão molar AOEV/glicerol 2:1 e biocatalisador a 10% m/m em relação aos reagentes. Para acompanhamento das reações, desenvolveu-se um método espectrofotométrico para quantificação de glicerol (Gli) e implementou-se o método consolidado AOCS Cd 11b-91 para quantificação de acilgliceróis por cromatografia a gás. O método espectrofotométrico permitiu acompanhar o perfil da concentração de Gli ao longo do tempo, mas os resultados mostraram que as etapas de preparo da amostra (filtração, lavagem e extração) requerem aprimoramento. O método AOCS Cd 11b-91 mostrou-se adequado para acompanhar a reação em função da formação de monoacilgliceróis (MAGs). Constatou-se que devido aos fenômenos de transporte de massa, os valores obtidos a partir de reações não destrutivas referem-se à dispersão de reagentes e produtos na fase líquida do meio reacional e que quantidade considerável do Gli permanece adsorvida no suporte hidrófilo do biocatalisador durante a reação. Para os ensaios com reações não destrutivas, obtiveram-se os seguintes valores para velocidade inicial de dispersão de MAG, frações mássicas máxima de MAG, mínima e máxima de glicerol respectivamente: , , , . Para os ensaios com reações destrutivas, foram obtidos os seguintes valores para velocidade inicial de formação de MAG, frações mássicas mínima de Gli e máxima de MAG respectivamente: , O rendimento final da reação em MAG ficou entre 0,31 e 0,47.<br> / Abstract: The present work aims to elucidate some technical features of the enzymatic glycerolysis of oils and fats catalyzed by the immobilized lipase Lipozyme TL IM, as well as evaluate the methodology required to monitor this reaction over time. Extra-virgin olive oil (EVOO) has been chosen to serve as the model oil. Kinetic experiments have been conducted by means of non-destructive and destructive reactions, between 0 and 24 hours, under 55ºC, 600 rpm of mechanical stirring, molar ratio EVOO/glycerol 2:1, and 10% of the total mass of the reagents as biocatalyst. In order to monitor the reaction course, a spectrophotometric method to quantify the glycerol (Gly) was developed, and the standard method AOCS Cd 11b-91 for acylglycerols quantification by gas chromatography was implemented. The spectrophotometric method allowed to establish the glycerol concentration profile over time; nevertheless, results have indicated that sample preparation steps (washing, filtration and extraction) must be improved. The AOCS CD 11b-91 method proved to be useful to monitor the reactions regarding the production of monoacylglycerols (MAG). It was observed that due to mass transport phenomena, values provided by non-destructive reactions are related to the dispersion of reagents and products through the reaction bulk, and that most of the total glycerol amount remains adsorbed to the hydrophilic support of the biocatalyst during the entire course of the reaction. The following results of initial velocity of MAG dispersion, maximum fraction mass of MAG, minimum and maximum fraction mass of Gly were provided by the experiments conducted through non-destructive reactions: , , , . Regarding the experiments conducted through destructive reactions, the following results of initial velocity of MAG production, minimum and maximum mass fraction of Gly and MAG were found: , , . The final yield of the reaction has varied between 0,31 and 0,47.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-03-21T04:14:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344174.pdf: 8844082 bytes, checksum: 4f842a2866c7c0f1985d61c1cb0840be (MD5) Previous issue date: 2016 / A disposição final de resíduos sólidos, provenientes da biomassa do sistema de tratamento biológico de efluentes, representa um grande problema para a indústria têxtil. Uma opção para a minimização desses resíduos é a pirólise, dado o seu potencial econômico e energético. Neste trabalho foram caracterizadas as frações aquosa e orgânica do óleo pirolítico, um dos subprodutos da pirólise do lodo têxtil. A pirólise foi realizada em duas temperaturas: a 310 e 500 °C, com a obtenção de uma fração aquosa (FA310); mistura da fração aquosa com o bio-óleo (OL500), respectivamente, além da fração de alcatrão. A porcentagem da fração líquida foi de 20-27% e a de alcatrão foi de 5-10%, após a pirólise. O óleo pirolítico obtido apresentou pH básico e caráter polar, sendo completamente dissolvido em metanol. Nas frações do óleo também foi encontrado o semimetal silício, o que sugere que esse elemento seja arrastado durante o processo de pirólise. Para identificar os voláteis que são liberados de acordo com as condições de armazenamento do óleo pirolítico foi utilizada a técnica da microextração em fase sólida seguida de análise em cromatógrafo gasoso acoplado a espectrômetro de massas (CG/EM). Para a caracterização das frações FA310 e OL500 foram utilizadas as metodologias de extração líquido-líquido, na qual foram identificados poucos compostos, e a cromatografia líquida preparativa, ambas seguidas de análise por CG/EM. Nas amostras foram encontrados compostos contendo silício, hidrocarbonetos aromáticos, compostos nitrogenados, ésteres, compostos com diversos grupos funcionais, álcoois, compostos com enxofre, carbamatos, alcenos, compostos fenólicos, ácidos carboxílicos, açúcares, alcanos, cicloalcanos, cetonas, esteroides e organofosforados. Após a análise cromatográfica das frações do óleo pirolítico, foram sugeridos usos como: quebradores de espumas, fonte de combustível alternativo e antibacteriano. O bio-óleo e o alcatrão apresentaram alto poder calorífico, sendo comparáveis ao do biodiesel e álcool. O bio-óleo também tem potencial para ser utilizado como antibacteriano, pois impediu o crescimento das bactérias S. aureus e E. coli em concentrações entre 0,0108 e 0,0054 g.mL-1. As frações do óleo têm capacidade para serem utilizadas como quebradores de espuma, sendo que a amostra OL500 possuiu o melhor desempenho, eliminando a coluna de espuma em menos de um minuto.<br> / Abstract : The final disposal of solid wastes from biomass of biological wastewater treatment is a worldwide major problem. An option, to minimize such waste, is pyrolysis, given its economic and energy potential. In this work it was characterized the aqueous and organic fractions of pyrolytic oil, one of the by-products of pyrolysis from textile sludge. Pyrolysis was made in two temperatures: at 310 °C and 500 °C, to obtain an aqueous fraction (FA310); a mixture of aqueous fraction and bio-oil (OL500), respectively, and tar. After pyrolysis, the percentage of the liquid fraction was 20-27% and the tar was 5-10%. The oil had basic pH and polar character, being completely soluble in the methanol. In these fractions, it was also found silicon, suggesting that this element is entrained during the pyrolysis process. In order to identify volatiles which are released in accordance with the storage conditions of the pyrolytic oil, it was used the technique of solid phase microextraction followed by gas chromatography coupled with mass spectrometer (GC/MS) determination. To characterize the fractions FA310 and OL500 it was used the liquid-liquid extraction method, where only few peaks were identified, and preparative liquid chromatography, both followed by GC/MS analysis. In samples it was identified silicon-containing compounds, aromatic hydrocarbons, nitrogen-containing compounds, esters, compounds with different functional groups, alcohols, sulfur-containing compounds, carbamates, alkenes, phenolic compounds, acids, sugars, alkanes, cycloalkanes, ketone, steroids and organophosphates. After chromatographic analysis, it was suggested some uses for the pyrolytic oil fractions, such as defoamers, alternative fuel source and antibacterial usage. The bio-oil and the tar showed a high calorific value, being comparable to the biodiesel and alcohol. The bio-oil also has potential to be used as an antibacterial, since it prevented the growth of S. aureus and E. coli until concentrations between 0.0108 and 0.0054 g.mL-1. The oil fractions have potential to be used as defoamers. However, the sample OL500 showed the best performance, eliminating the column of foam in less than one minute.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2002-12Bitstream added on 2014-06-13T20:42:14Z : No. of bitstreams: 1 cavallet_le_dr_botfca.pdf: 418761 bytes, checksum: 27362709a32e494135d20a2711de7572 (MD5) / O polvilho azedo apresenta evidências de aumento no conteúdo de nitrogênio total no substrato na primeira fase da fermentação natural. Tal incremento pode ser originado da fixação biológica de N2 atmosférico através de bactérias de vida livre presentes no sistema fermentativo. Para investigar tal hipótese foram desenvolvidos experimentos em nível de laboratório, os quais foram fundamentados em quatro tipos de procedimentos metodológicos, sendo: (1) experimentos de quantificação de nitrogênio ao longo dos primeiros estádios da fermentação; (2) desenvolvimento de procedimentos de inoculação; (3) verificação de presença do complexo enzimático da nitrogenase via cromatografia gasosa e (4) verificação do fracionamento isotópico15N/14N no substrato via espectrometria de massa. O experimento constituiu na condução do processo fermentativo em escala de laboratório, utilizando-se três tipos de amostras de fécula de mandioca e água potável não clorada. Caracterizou-se, portanto, uma suspensão granular constituída de água sobrenadante e fécula decantada, o que determinou como principal problema o procedimento de amostragem. Dessa forma os experimentos tiveram dois procedimentos de amostragem, quais foram: (a) na fase fécula ao fundo e no líquido sobrenadante após três horas da homogeneização do conteúdo total, ou (b) amostragem na suspensão com grânulos de fécula imediatamente após a homogeneização do conteúdo dessas. Não foi detectado o complexo enzimático nitrogenase durante as primeiras 96 horas da fermentação de fécula de mandioca. Também não foi possível detectar alteração da relação isotópica N15/N14 no substrato, pois, se esta ocorreu, foi muito baixa para que fosse detectada via espectrometria de massa. Após 48 e 72 horas do início da fermentação, houve um aumento do teor de nitrogênio... . / The fermented cassava starch shows evidence of an increase of the total nitrogen content in the substrate. In the first step of the natural fermentation, such increase could be due to biological fixation of atmospheric N2 by free-living bacteria present in the fermentative system. To verify this hypothesis laboratorial experiments were conducted based on four methodologies: (1) nitrogen quantification experiments during the first stages of fermentation; (2) development of inoculation procedures; (3) verification of the presence of the nitrogenase enzymatic complex by gas chromatography; (4) and verification, via mass spectrometry, of the 15N/14N isotopic fractioning in the substrate. The experiment consisted of conducting the fermentative process in the laboratory using three types of cassava starch samples mixed with non-chlorinated drinking water. There was characterized a colloidal suspension with two phases, the upper one consisting of the supernatant water and the lower one the decanted starch, what determined the main problem for the sampling procedure. The samples, therefore, were obtained by two ways: collecting the lower starch phase and the supernatant phase three hours after homogenization, and collecting the suspension immediately after homogenizing the experimental units. Three types of experimental units were used, varying according to the area of contact of atmospheric air with the supernatant water. There were no evidences of the presence of the nitrogenase enzymatic complex during the first 96 hours of cassava starch fermentation. It was detected that the concentration of nitrogen (<0,1%) in the cassava flour and in the fermenting substrate was not sufficient for a mass spectrometry detection of the N15/N14 isotopic relation. After 48 and 72 hours of the beginning of the fermentation there was a raise in the levels of nitrogen in the... (Complet abstract, click electronic address below).

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-10-15Bitstream added on 2014-06-13T19:05:18Z : No. of bitstreams: 1 montagner_e_dr_araiq.pdf: 2830486 bytes, checksum: 76237dd3b48ac6739011b71ca2d09a40 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O Bisfenol A (BFA) é um monômero formado por dois anéis fenólicos e empregado na produção de plástico policarbonato e resinas epóxi. O policarbonato é amplamente empregado na fabricação de vários produtos dos meios digitais (CD e DVD), recipientes reusáveis de alimentos e bebidas e muitos outros produtos. As resinas epóxi são usadas em circuitos elétricos, pinturas, adesivos, revestimentos protetores de latas de alimentos e bebidas e complexos dentários para obturações. Estudos revelaram que o BFA age nos organismos vivos com efeitos de desregulação endócrina, como um xenobiótico com ação estrogênica, provocando aumento da incidência de câncer de mama, queda da quantidade de esperma, diminuição da fertilidade, defeitos congênitos secundários à exposição fetal e outras alterações. O BFA chega ao ambiente aquático por inúmeras vias distintas como, por exemplo, vindo do lodo proveniente de esgoto, da descarga de esgotos domésticos e industriais, dos lixões e aterros sanitários não controlados. Neste trabalho, desenvolveu-se e validou-se um método para a determinação de BFA em águas superficiais e de abastecimento à população de Campo Grande - MS, utilizando-se extração em fase sólida EFS (cartuchos de fase polimérica Strata-X), derivação com N O-Bis-(trimetilsilil) trifluroacetamida (BSTFA) e detecção por cromatografia a gás acoplada à espectrometria de massas. A precisão e a exatidão do método foram avaliadas em de ensaios de recuperação. Recuperações variando de 91 a 113% com coeficientes de variação percentuais inferiores a 8,9% foram obtidos com limites de detecção e quantificação do método de 2,4 e 10 ng L-1, respectivamente. Também foi avaliada a conservação do BFA nos próprios cartuchos de EFS onde se observou que este analito pode ser armazenado por até 90 dias sem diferenças significativas entre o valor... / Bisphenol A (BPA) is a monomer consisting of two phenolic rings and employed in the production of polycarbonate plastic and epoxy resins. The polycarbonate is widely used in many manufactured products from digital media (CD and DVD), reusable containers food and beverages and many other products. Epoxy resins are used in electrical circuits, paints, adhesives, protective coatings for cans of food, drinks and complex dental fillings. Studies have shown that BPA acts in living organisms with the purpose of endocrine disrupting as a xenobiotic with estrogenic action, causing an increased incidence of breast cancer, decrease the amount sperm, fertility decreased, birth defects secondary to fetal exposure and other changes. BPA reaches the aquatic environment by several distinct pathways, for example, coming from the sludge sewage, discharge of domestic sewage and industrial waste dumps and the landfills. In this work, we developed and validated a method for the determination of BPA in surface water and supply population of Campo Grande – MS was developmente ande validated using solid phase extraction SPE (polymeric phase cartridges Strata-X), derivatized with N-O-Bis (trimethylsilyl) trifluroacetamide (BSTFA) and detection by gas chromatography coupled to mass spectrometry. The precision and accuracy of method were evaluated through recovery experiments. Recoveries ranging from 91-113% with coefficients of variation lower to 8.9% were obtained with limits of detection and quantification of 2.4 and 10 ng L-1, respectively. We also analyzed the estability of BPA in individual cartridges SPE where it was observed that the analyte can be stored for up to 90 days without significant differences between the determined and the value taken as true. The leaching of BPA from PVC pipes was investigated coming to conclusions that this is a source contamination of water by this important endocrine... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-12-15Bitstream added on 2014-06-13T20:07:12Z : No. of bitstreams: 1 abreu_gc_dr_guara.pdf: 4181088 bytes, checksum: eb2a9fc2114d10d93d945c3ea5bf9361 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O uso de biomassa renovável para a produção de carvão vegetal é uma das alternativas atuais de obtenção de agente redutor na siderurgia e possui características de neutralidade nas emissões de gases efeito estufa, uma vez que absorve o CO2 emitido durante o crescimento das florestas. O uso do carvão vegetal no processo de fabricação do sinter (sinterização) não é empregado atualmente na prática observada. Além disto, a sinterização consiste, dentro da siderurgia, em uma das etapas com maior potencial de impacto ambiental. Testes em escala piloto para produção de sinter foram conduzidos buscando avaliar diferentes participações de carvão vegetal na mistura de combustíveis com o intuito de quantificar o desempenho operacional e de qualidade de produto, bem como as variáveis ambientais decorrentes das emissões atmosféricas do processo. Foram avaliados os principais parâmetros ambientais, dentre eles, as emissões de dioxinas e furanos. Como resultados, obteve-se que é possível uma participação de até 50% de carvão vegetal na mistura de combustíveis com qualidade aceitável do sinter produto obtido, implicando em uma redução de até 50% nas emissões de gases efeito estufa, mesmo com maior emissão relativa de CH4. Uma redução de até 50% nas emissões de dioxinas e furanos também foi observada / Renewable biomass use for charcoal production is one of the current alternatives aiming the reduction agent supply at steel making process. This alternative has the greenhouse gases emission neutrality characteristics once it uses the emitted CO2 during the trees growing period. The use of charcoal at sinter making process is not commonly applied at current practices. In addition, sinter making process consists, among the other steel making steps, as one of the most potential environmental impact. Laboratory tests for sinter making were conducted aiming the evaluation of different participations of charcoal in fuel mix in order to quantify the operational performance and product quality as well as environmental variables resulting from process atmospheric emissions. The main environmental parameters were evaluated, among them, dioxins and furans. As a result, it was found that a participation of 50% of charcoal in the fuel mix is possible with acceptable quality of the final sinter product, and a reduction of greenhouse gases up to 50% even though a higher CH4 relative emission. Reductions of 50% at dioxins and furans emissions were also observed

Apesar de ser um líquido comum na natureza, muitas dúvidas ainda pairam sobre várias características da água. A existência de uma relação comum entre o tipo de potencial intermolecular, criticalidade e as várias formas de anomalia existentes nessa substância ainda é uma questão em aberto, apesar da intensa pesquisa que tem-se feito ao longo dos anos sobre esse assunto. Nesta tese investiga-se a presença de anomalia na densidade em um gás de rede associado em que as moléculas interagem via um potencial de interação de duas escalas: uma isotrópica atrativa do tipo van der Waals, e outra direcional que pode ser nula ou repulsiva. Este sistema foi estudado em duas e três dimensões. Em duas dimensões foram feitas duas variações no modelo: uma onde pontes de hidrogênio distorcidas foram contabilizadas, como ocorre para a água a baixas temperaturas. E outra onde a distinção entre braços doadores e receptores das moléculas foi desconsiderada a fim de estabelecer sua relevância para as propriedades do diagrama de fases do sistema. Construiu-se o diagrama de fases pressão vs. temperatura, através de simulações de Monte Carlo, onde, para todas variações do modelo, estão presentes a anomalia na densidade e a transição entre duas fases líquidas, uma de alta e outra de baixa densidade. Concluiu-se que a anomalia na densidade está diretamente relacionada com a taxa de quebra das pontes de hidrogênio, que, como o que ocorre para a água, a fase líquida de baixa densidade é mais entrópica que a fase líquida de alta densidade e que o potencial de duas escalas competitivas é um ingrediente necessário ao aparecimento de anomalia na densidade e a transição entre duas fases líquidas. / Although water is unibiquos in nature, it’s characteristics are not well understood. The existence of a common relation between the shape of the intermolecular potential, the existence of multicriticality and the anomalies in this substance is still an open question. In this work, it is investigated the presence of density anomaly in an associating lattice gas where the particles interact through a two scales potential: an isotropic attractive like the van der Waals, and another one directional interaction that can be null or repulsive. This system was studied in two and three dimensions. In two dimensions two variations in the model have been made: one where distorted hydrogen bonds have been introduced, as it occurs for water at low temperatures. Another one where it do not distinguish the acceptor and donor arms of the molecules are not distinguished, which establishes the relevance of proton distribution entropy with respect to the phase diagram properties. The pressure vs. temperature phase diagram was constructed through Monte Carlo simulation, the presence of two liquid phases, one phase of high density and another of low density, and a density anomaly is unaffected in both cases. It was concluded that the density anomaly is directly related with the rate of hydrogen bond breaking, that the low density liquid phase has bigger entropy than the high density liquid phase, as it occur for water. Two scale potential is an important ingredient to the development of the density anomaly and to the appearance of a coexistence between two liquid phases.

Muitas áreas da indústria utilizam substanciais somas de energia térmica, geralmente obtida pela combustão de óleo, gás ou carvão. Na queima destes combustíveis geralmente é utilizado ar como oxidante, que é constituído aproximadamente por 21% de O2 e 79% de N2, em volume. Em muitos casos, os processos de combustão podem ser enriquecidos com o uso de oxidantes que possuem concentrações de oxigênio maior que a existente no ar. Isto é conhecido como combustão enriquecida com oxigênio (OEC) que pode trazer vários benefícios como a redução do consumo de combustíveis, aumento da energia térmica disponível, redução no volume dos gases de combustão, baixo custo de adaptação dos equipamentos existentes, entre outros. Com este cenário, o presente trabalho investiga o uso da combustão enriquecida com oxigênio em uma turbina a gás industriais de um eixo. O equipamento foi modelado termodinamicamente e com a consideração que os gases de combustão formados se encontram em equilíbrio químico. Dessa forma, são estudadas três formas de operação da turbina a gás com o uso do processo de enriquecimento da combustão, que são: 1) vazão de ar de admissão constante, 2) potência líquida constante com rotação fixa e 3) potência líquida constante com rotação variável. Os resultados mostram que pode ser obtido um aumento de até 143% na potência líquida e de 24% no rendimento térmico do ciclo para o caso 1. Entretanto, é necessária uma substancial soma de oxigênio para sustentar o processo. / Many industry areas use large amounts of thermal energy, usually obtained by burning oil, gas or coal. The combustion of these fuels generally used air as an oxidant, which consists of approximately 21% O2 and 79% N2, in volume. In many cases, combustion processes can be enriched with the use of oxidants with higher concentration of oxygen than present in the air. This is known as oxygen-enhanced combustion (OEC), which can provide several benefits such as reduced fuel consumption, increased thermal energy availability, reduction in flue gas volume, low retrofitting cost and others. With this background, this work investigates the use of oxygen-enhanced combustion in heavy duty single-shaft gas turbine. The equipment was thermodynamically modeled and the consideration that the combustion gases are in chemical equilibrium. Thus, three possible ways of implementation of the enrichment process of combustion were studied, which are: 1) constant intake air flow, 2) constant net power with fixed rotation and 3) constant net power with variable speed. The results showed that one can be obtained up to 143% increase in net power and 24% in thermal efficiency of the cycle in case 1. However, it’s necessary a substantial amount of oxygen to sustain the OEC process.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Tecnologia Química e Biológica, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-09-01T16:53:58Z No. of bitstreams: 1 2016_DinaRaqueldaSilva.pdf: 2085052 bytes, checksum: 97f2019cf49ea64be8afc6e8a948e4eb (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-09-16T21:15:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_DinaRaqueldaSilva.pdf: 2085052 bytes, checksum: 97f2019cf49ea64be8afc6e8a948e4eb (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-16T21:15:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_DinaRaqueldaSilva.pdf: 2085052 bytes, checksum: 97f2019cf49ea64be8afc6e8a948e4eb (MD5) / A cocaína é uma das drogas mais usadas em todo o mundo e seu uso indiscriminado tem se tornado um grande problema de magnitude mundial. O uso abusivo da droga tem impulsionado estudos científicos sobre sua caracterização química. A análise dos alcaloides minoritários da cocaína pode ser utilizada para estabelecer conexões entre amostras de diferentes apreensões e, dessa forma, desempenhar um papel importante na obtenção de dados relacionadas ao perfil químico da droga. O estabelecimento de métodos analíticos para análises de drogas de abuso é uma tarefa de grande importância nos serviços de química forense, que os utilizam tanto para produção de provas materiais quanto na obtenção de dados de inteligência. Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a validação de método para a identificação e quantificação de alcaloides minoritários em amostras de cocaína provenientes de apreensões policiais, utilizando cromatografia gasosa com detector de ionização em chama (CG-DIC), após etapa de derivatização com solução de N-metil-N-TMS-trifluoroacetamida / Piridina (MSTFA/Py). Para assegurar que o método analítico de fato é adequado para o propósito para o qual foi desenvolvido, foi realizado o processo de validação conforme normatizado no sistema de gestão da qualidade do laboratório de química forense da Polícia Federal. O método mostra coeficientes de determinação acima de 0,999 para todos os analitos e seletividade satisfatória, por não apresentar coeluição significativa entre alcaloides minoritários. Apresentou precisão satisfatória, com coeficiente de variação (CV%) inferior a 5% tanto na análise no CG-DIC como do método analítico. Para a precisão intermediária, os valores de CV% ficaram abaixo de 10%. O método também se mostrou robusto diante das variações aplicadas em diversos parâmetros analíticos e apresentou boa exatidão. Para verificar a confiabilidade do método analítico foram aplicados testes estatísticos para verificar a existência de dados discrepantes para cada nível de concentração, homogeneidade das variâncias dos resíduos de regressão, significância da regressão e desvio da linearidade na faixa de trabalho. O método se mostrou capaz identificar e quantificar simultaneamente dez alcaloides minoritários em amostras de cocaína: anidroecgonina metil éster, anidroecgonina, metilecgonina, tropacocaína, norcocaína, N-formilcocaína, trimetoxicocaína, ecgonina, benzoilecgonina e trans-cinamoilcocaína. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Cocaine is one of the most used drug over the world and its indiscriminate use has become a worldwide problem of huge magnitude. The abuse of the drug of abuse has been propelling several scientific studies about cocaine chemical characterization. The cocaine minor alkaloids analysis can be used to stablish connections among samples from different seizures and can play an important role in the data acquisition related to the drug chemical profile. The establishment of analytical methods to drug analysis is an important task to the forensic chemistry services, which makes use of them to both obtain evidences and intelligence data. This work presents the development and validation of a methodology to identify and quantitate minor alkaloids in cocaine samples seized by the police, using gas chromatography with flame inducted detector (GC-FID), after a derivatization step using N-Trimethylsilyl-N-methyl trifluoroacetamide/Pyridine (MSTFA/Py) solution. To assure that the analytical method is indeed suited to the purpose it was developed, a validation process was conducted following the normative of the quality management system of the Federal Police forensic chemistry laboratory. The method presents determination coefficients above 0.999 to all analytes and satisfactory selectivity, since there is no coelultion between minor alkaloids. The precision was considered adequate, with coefficient of variation (CV%) below 5% both to the GC-FID analysis and analytical method. To the intermediate precision the CV% are below 10%. The method is also rugged face to analytical parameter variations and also showed good accuracy. To verify the analytical method reliability, there were applied statistical tests to verify the occurrence of discrepant data to each level of concentration, variance homogeneity of the regression residues, significance of the regression and shift of the linearity within the working range. The method proves to be capable to identify and quantitate ten minor alkaloids at the same time in cocaine samples: anhydroecgonine methyl ester, anhydroecgonine, methylecgonine, tropacocaine, norcocaine, N-formylcocaine, trimethoxycocaine, ecgonine, benzoylecgonine and trans-cinnamoylcocaine.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2016. / Submitted by Camila Duarte (camiladias@bce.unb.br) on 2017-01-16T12:34:45Z No. of bitstreams: 1 2016_EmmanuelCarlosGuimarãesMoreira.pdf: 3814802 bytes, checksum: 1af3527b0beede21c5b65b253066933b (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-02-14T20:32:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_EmmanuelCarlosGuimarãesMoreira.pdf: 3814802 bytes, checksum: 1af3527b0beede21c5b65b253066933b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-14T20:32:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_EmmanuelCarlosGuimarãesMoreira.pdf: 3814802 bytes, checksum: 1af3527b0beede21c5b65b253066933b (MD5) / A produção de petróleo e gás natural tem uma demanda crescente na região amazônica e conta com importantes infraestruturas de escoamento (oleoduto e gasoduto) interligados na Base de Operações da Petrobras no Amazonas. O crescimento da exploração de petróleo e gás natural no Estado do Amazonas aumenta o desmatamento da floresta sob agravantes circunstâncias, pois os Programas de Recuperação das Áreas Degradadas (PRAD) perdem sua eficácia, devido à falta de gestão, à remoção do horizonte superficial do solo, aos aterramentos e a alta compactação aplicada para suportar maquinários de extremo peso, vinculados, ainda, às condições climáticas, geomorfológicas e ao difícil acesso às clareiras remotas. Este estudo utilizou o Modelo Linear de Mistura Espectral – MLME, para a identificação das áreas de exploração mineral da Petrobras/BR e análise do desenvolvimento de recuperação das clareiras. Assim, foi realizado o processamento digital da imagem com a remoção dos ruídos (MNF), a identificação dos endmembers (PPI), a visualização das classes por meio do n-d visualizer e a classificação da imagem com os algoritmos SAM e SFF. Logo após foi realizada a identificação das classes, divididas em: vegetação, solo exposto, asfalto e água. Os resultados foram exportados para o software ArcGis 10.2, no qual houve a espacialização das áreas desmatadas para a verificação do aumento do número de clareiras e análise da eficácia dos PRADs. A qualidade dos dados foi verificada com a aplicação de uma Matriz de Confusão e do Índice Kappa. Os resultados do algoritmo SFF foram insatisfatórios, o que motivou a redução das categorias visando diminuir a mistura espectral para melhorar os resultados. O algoritmo SAM foi efetuado com um número inicial de 06 classes (vegetação, corte raso, solo exposto, asfalto, rio Urucu e rio Tefé), o qual foi reduzido para um total de 04 classes (vegetação, solo exposto, asfalto, corpos d’água). E, assim, demonstrou um resultado satisfatório no delineamento das feições, apontando o aumento do número de clareiras decorrentes de novas frentes de exploração (de 65 para 123) e, também, o resultado diminuto da revegetação alcançada pelos PRADs. Portanto, concluiu-se com este estudo que nos últimos 15 anos houve um aumento expressivo no número de clareiras; as condições físicas e as alterações provocadas pelo desmatamento impedem a recuperação das áreas degradas e a classificação das clareiras a partir do Spectral Angle Mapper (SAM) alcançou um bom delineamento das áreas de solo exposto, quantificando uma área degradada total de 224,55ha. / The oil and natural gas have a growing demand in the Amazon region and has significant infrastructure flow (Pipeline and Gas Pipeline) interconnected in Petrobras Operations Base – Geologist Pedro de Moura (BOGPM). The growth of oil and natural gas exploration in Amazonas state increase forest clearing under aggravating circumstances. The Degraded Areas Recovery Program (DARP) lose their effectiveness due to lack of management and also because of the high compaction process applied in the soil to support machinery extremely heavy, added to this the climate and geomorphological conditions, as well the difficult access to remote clearings. This study used the Linear Spectral Mixture Model - LSMM, to identify the areas of mineral exploration of Petrobras/BR and analysis of the clearings recovery development. It was carried out the digital processing of the image by removing noise (MNF), the identification of endmembers (PPI), the display of classes by n-d visualizer and a image classification with algorithms SAM and SFF. Soon after it was carried out the identification of classes, divided into: vegetation, bare soil, asphalt and water. The results were exported to ArcGis 10.2 software, in which there was a spatial distribution of deforested areas to check the increase number of clearings and the efficacy of analysis of DARP. The quality of data was verified with the application of a confusion matrix and Kappa Index. The results of SFF algorithm were unsatisfactory, which led to the reduction of categories in order to decrease the spectral mixture to improve results. The SAM algorithm was performed with an initial number of 06 classes (vegetation, clear-cut, exposed soil, asphalt, river Urucu and river Tefé, which was reduced to a total of 04 classes (vegetation, exposed soil, asphalt and bodies of water). Thus it was demonstrated a satisfactory result in the delineation of the features, pointing to the increased number of clearings from new exploration fronts (65 to 123) and also the tiny result of revegetation achieved by DARP. Therefore, this study concluded that over the past 15 years there has been a significant increase in the number of clearings; physical conditions and the alterations caused by deforestation hinder the recovery of degraded areas, and the classification of clearings from the Spectral Angle Mapper (SAM) achieved a good design of exposed soil areas, quantifying a degraded area total of 224,55ha.