Dissertação (mestrado)-Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2010. / Submitted by Shayane Marques Zica (marquacizh@uol.com.br) on 2011-02-22T18:29:56Z No. of bitstreams: 1 2010_AllissonRibeiroFigueiredo.pdf: 9458923 bytes, checksum: c7a7390b3aa6ddf3f2543d8505c71e9f (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2011-03-01T14:48:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_AllissonRibeiroFigueiredo.pdf: 9458923 bytes, checksum: c7a7390b3aa6ddf3f2543d8505c71e9f (MD5) / Made available in DSpace on 2011-03-01T14:48:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_AllissonRibeiroFigueiredo.pdf: 9458923 bytes, checksum: c7a7390b3aa6ddf3f2543d8505c71e9f (MD5) / Este trabalho apresenta um estudo experimental e teórico do efeito da tensão média na resistência à fadiga por fretting da liga aeronáutica Al 7050-T7451. Os ensaios de fadiga por fretting foram realizados no regime de escorregamento parcial, por meio de um dispositivo acoplado a uma máquina de ensaios universal MTS 810. Os ensaios foram realizados com os mesmos parâmetros, exceto a tensão média do carregamento cíclico aplicado ao corpo de prova, que variou de um valor trativo para um compressivo. Os dados experimentais observados, e outros disponíveis na literatura, foram comparados com as estimativas de dois modelos de fadiga multiaxial baseados na Teoria das Distâncias Críticas. Em um dos modelos a amplitude das tensões cisalhantes é definida em termos do conceito de plano crítico, enquanto no outro esta medida baseia-se no conceito de amplitude da história das tensões desviadoras. Os resultados mostram que os modelos de fadiga estimaram corretamente a inicialização de trincas em todos os ensaios; entretanto, eles não foram capazes de prever o estado final dos corpos de prova que quebraram. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work presents an experimental and theoretical assessment of the mean stress effect on fretting fatigue strength of aeronautical Al 7050-T7451 alloy. All tests were conducted in the partial slip regime, by means of a fretting device connected to a MTS 810 universal testing machine. From test to test, all parameters were kept constant, except the mean bulk stress which varied from a tensile to a compressive value. The observed experimental data, and other ones available in the literature, were compared with the estimations of two multiaxial fatigue models based on the Theory of Critical Distances. In one of the models the shear stress amplitude is based on the critical plane concept, while in the other this measure is defined in terms of the amplitude of the stress history projected into the deviatoric space. The fatigue models satisfactorily estimated crack initiation in all tests; however, they were incapable of estimating the final state of the broken specimens.

Tese (doutorado)-Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2013. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-11-19T12:56:33Z No. of bitstreams: 1 2013_VagnerJoaoGobbi.pdf: 96126826 bytes, checksum: dc2ee55d3661eaba1d0ae1bf74964a19 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-01-28T11:28:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_VagnerJoaoGobbi.pdf: 96126826 bytes, checksum: dc2ee55d3661eaba1d0ae1bf74964a19 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-01-28T11:28:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_VagnerJoaoGobbi.pdf: 96126826 bytes, checksum: dc2ee55d3661eaba1d0ae1bf74964a19 (MD5) / Materiais com comportamento adequado em temperaturas elevadas tornaram-se uma necessidade nos dias atuais. Superligas são conhecidas desde a década de 1930 e utilizadas, principalmente, em aplicações aeroespaciais e automobilísticas. Com as novas regulamentações para redução das emissões atmosféricas e aumento da eficiência, surgiram projetos que submetem certos componentes de motores como válvulas, a temperaturas e pressões mais elevadas. Assim, exige-se que as ligas utilizadas na fabricação desses componentes possuam maior resistência à alta temperatura, a exemplo da NIMONIC 80A. Esta é uma liga de custo elevado devido à alta quantidade de níquel (70 a 80% em peso) além de possuir tratamento térmico extenso. Uma alternativa é a utilização de ligas com menor teor de níquel (30 a 40% em peso) e tratamento térmico reduzido. Neste contexto a Villares Metals desenvolveu duas novas superligas, as VATS 32 e 36. Essas ligas são concebidas para válvulas de motores de combustão interna, porém podem ser utilizadas nos casos que necessitem de resistência mecânica a quente, resistência à fluência, corrosão a quente, especialmente por gases sulfurosos, e resistência a fadiga substituindo às ligas NIMONIC 80A em diversas aplicações. A Empresa Villares Metals fez algumas caracterizações à quente das ligas VAT 32 e VAT 36 porém, não foram realizados ensaios por fluência medindo a deformação com o tempo. Portanto, este trabalho tem como objetivo fazer um estudo do comportamento em fluência, em termos de taxa de deformação secundária e tempo de fratura, das superligas VAT 36, VAT 32 e NIMONIC 80A. As ligas são submetidas a ensaios de fluência na modalidade de carga constante, na faixa de temperatura de 675 a 750 ºC e na faixa de tensão de 500 a 600 MPa definidas de acordo com suas aplicações. Os ensaios de fluência são realizados conforme a norma ASTM E139. Obtem-se um conjunto de curvas de deformação verdadeira pelo tempo como função das tensões e temperaturas aplicadas. Foi avaliado a ductilidade, a taxa de fluência estacionária e o tempo de vida. Complementou-se o trabalho com caracterização microestrutural das superligas através das técnicas de microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão, difração de raios X, refinamento de Rietveld e ensaios de dureza. Os resultados mostram que a liga VAT 32 apresenta maior resistência à fluência (menor taxa de deformação secundária e maior tempo de fratura) em relação à VAT 36 e NIMONIC 80A. Isto se deve além do efeito benéfico dos compostos intermetálicos γ' (Ni 3(Al,Ti)), ao maior tamanho de grão e a maior fração de carbonetos ligados MC encontrado na VAT 32. Estes precipitados ricos em titânio e nióbio são estáveis a temperaturas elevadas, aumentam a resistência ao movimento de discordâncias e retardam processos difusionais associados à deformação por fluência. Ancoram os contornos de grãos dificultando o deslizamento relativo entre eles afetando a facilidade com que as vacâncias possam ser geradas nestas mesmas regiões. Por meio da análise dos expoentes de tensão, energias de ativação e imagens obtidas por microscopia eletrônica de transmissão após fluência o mecanismo de deformação dominante no estado secundário de fluência das ligas VAT 32, VAT 36 e NIMONIC 80A é movimento de discordâncias envolvendo provavelmente processo de Orowan loops e cisalhamento de precipitados pelas discordâncias, além da presença de deformação por twinning para as ligas VATS e escorregamento e escalagem de discordâncias para a NIMONIC 80A. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Materials with appropriate behavior at elevated temperatures have become a necessity nowadays. Superalloys have been known since the 1930 and used primarily in automotive and aerospace applications. With the new regulations to reduce air emissions and increased efficiency projects emerged that submit certain engine components such as valves, temperatures and higher pressures. Thus, it is required that the alloys which are used in manufacturing these components have high temperature resistance, such as the NIMONIC 80A. This alloy has high cost due to the high amount of nickel (70 to 80% wt) and extensive heat treatment. An alternative is to use alloys with lower nickel content (30 to 40% wt) and reduced heat treatment. In this context, Villares Metals has developed two new superalloys, the VATS 32 and 36. These alloys are designed for valves internal combustion engines, but can be used in cases requiring mechanical strength hot, strength creep and corrosion, substitute alloy NIMONIC 80A in various applications. Villares Metals Company made some characterizations of the hot alloy VAT 32 and VAT 36 however, no tests were performed measuring creep deformation with time. The objective of this paper is to make a study of the behavior in creep in terms of secondary strain rate and rupture time of the superalloys VAT 36, VAT 32 and NIMONIC 80A. The alloys are subjected for creep tests in constant load mode, of the temperature range 675-750°C and stress range 500-600 MPa defined according to their applications. The creep tests are performed according to ASTM E139. Is obtained a set of curves of deformation real by the time in function of the applied stress and temperatures. Are evaluated ductility, the stationary creep rate and life time. Work is complemented with icrostructural characterization of superalloys through the techniques of optical microscopy, SEM, TEM, X-ray diffraction, Rietveld refinement and hardness tests. The results show that the alloy VAT 32 has a higher creep resistance (lower strain rate secondary and higher fracture time) from the VAT 36 and NIMONIC 80A. This is due to the beneficial effect of the intermetallic compounds γ' (Ni3 (Al, Ti)), the largest grain size and the largest fraction of MC carbides found in the VAT 32. These precipitates rich in titanium and niobium are stable at elevated temperatures, increased resistance to movement of dislocations and retard diffusional processes associated with creep deformation. Anchor the grain boundaries impairing the relative sliding between them affect the ease with which the vacancies may be generated in these same regions. Through analyzing the stress exponents, activation energies and images obtained by transmission electron microscopy after the creep deformation mechanism dominant in state secondary creep alloys VAT 32, VAT 36 and NIMONIC 80A is movement of dislocations probably involving process Orowan loops and shearing of precipitates by dislocations and the presence of deformation twinning for alloys VATS and slip of dislocations and climb for NIMONIC 80A.

No presente trabalho estudaram-se catalisadores de ferro e cobalto imobilizados em líquidos iônicos organo-aluminatos aplicados para a reação de oligomerização de eteno. Inicialmente avaliaram-se complexos catiônicos de ferro e cobalto estudando-se o desempenho dos mesmos em várias temperaturas e co-catalisadores: EADC, DEAC, TEA e MAO (comercial). Os resultados obtidos com estes catalisadores de ferro e cobalto tiveram como referência o desempenho do sistema análogo de níquel. Observou-se que o desempenho destes catalisadores é fortemente influenciado pela temperatura da reação de oligomerização, assim como o cocatalisador utilizado. Na maioria dos casos, o aumento da temperatura resultou no aumento de atividade acompanhada de uma diminuição na seletividade em dimerização e em α-olefinas Quando MAO foi utilizado como ativador, obteve-se a maior seletividade na obtenção de α- olefinas. Na segunda parte do presente trabalho, catalisadores bis(imino)piridina de ferro e cobalto foram imobilizados no líquido iônico tetracloroaluminato de 1-butil-3-metilimidazólio e foram avaliados para a oligomerização de eteno utilizando MAO (sintetizado) como ativador. Os complexos de cobalto mostram-se ativos, com atividades na faixa de 3000 a 17000 h-1. Estes catalisadores apresentaram elevada seletividade para a dimerização de eteno a butenos, sendo o buteno-1 formado majoritariamente. / In this work iron and cobalt catalysts immobilized in ionic liquid organo-aluminates were studied and applied for the reaction of oligomerization of ethylene. Cationic coordination compounds of iron and cobalt were evaluated. The influence of temperature and nature of cocatalysts (EADC, DEAC, TEA and MAO) on activity and selectivity of the oligomerization reaction was evaluated. The results obtained with these catalysts were compared to the performance of the analog nickel catalyst. It was observed that the performance of these catalysts is strongly influenced by the temperature of the oligomerization reaction, as well as the cocatalyst used. In most cases, the increase in temperature resulted in increased activity accompanied by a decrease in selectivity for dimerization and for α-olefins. When MAO was used as activator, the highest selectivity in obtaining α-olefins was achieved. In the second stage of this work, bis(imino)pyridine iron and cobalt catalysts were immobilized in the ionic liquid 1-butyl-3-methylimidazolium tetrachloroaluminate and were evaluated for the oligomerization of ethylene using MAO (synthesized) as activator. The complexes of cobalt were active, with activities ranging from 3000 to 17000 h-1. These catalysts showed high selectivity for the dimerization of ethylene to butenes and butene-1 was predominantly formed.

Este trabalho relata um estudo de sulfatação, em escala laboratorial, com objetivo de propor um tratamento para a recuperação seletiva de determinados metais presentes em lodos galvânicos (LG). Os metais de interesse são cobre, zinco e níquel e o agente promotor da sulfatação é a pirita, obtida de rejeitos de carvão mineral. A particularidade deste tratamento é o emprego simultâneo de dois resíduos perigosos como matériasprimas. Estes resíduos são gerados em grande quantidade em sítios de extração de carvão (rejeito piritoso) e empresas galvânicas (lodo galvânico). Os resíduos foram caracterizados por fluorescência de raios X (XRF), distribuição granulométrica e percentual de umidade. A caracterização química apresentou lodos com alta concentração de cobre, maior do que 14% (base seca). Na etapa de sulfatação, o lodo galvânico foi misturado com o rejeito piritoso e os parâmetros avaliados foram: razão lodo galvânico/rejeito piritoso, temperatura de sulfatação e tempo de patamar. Depois da sulfatação, o produto da reação foi lixiviado com água, em temperatura ambiente, por 15 min. Nesta etapa hidrometalúrgica, os parâmetros variáveis foram tempo de lixiviação e concentração de sólidos na polpa.As condições que melhor refletem o compromisso de recuperar os metais de interesse e a viabilidade econômica do processo foram alcançados com a razão 1:0,4 lodo galvânico/rejeito piritoso, 90 min de patamar e 550ºC de temperatura de sulfatação, para a etapa pirometalúrgica e 15 min de lixiviação e 14g.L-1 de sólidos em polpa como condições hidrometalúrgicas. Estas condições propiciaram a recuperação de 60% de zinco, 49% de níquel e 50% de cobre.

Estudou-se a composição química da precipitação bruta e da precipitação interna em sítios rurais, suburbano, urbanos e industriais, com diferentes níveis de impacto antropogênico, nas regiões de Rio Grande e de Porto Alegre (Rio Grande do Sul), com cobertura florestal semelhante, durante o ano de 2002, para avaliar a deposição seca e úmida. Determinou-se o pH, a condutividade elétrica, o carbono orgânico dissolvido, as concentrações de cátions (Ca2+, K+, Mg2+, Na+, NH4 +) e ânions (Cl-, F-, NO3 -, SO4 2- e PO4 3-) e de metais traço (Cd, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn). Os valores de pH foram menores nos sítios rurais do que nos sítios industriais. A deposição anual de Ca e P no sítio industrial de Rio Grande foi muito maior do que nos outros sítios. A deposição anual de N e S foi maior nos sítios industriais do que nos sítios rurais, mas não se verificou acidificação da precipitação devido à ação neutralizante das espécies iônicas alcalinas. A qualidade da precipitação bruta e da precipitação interna resulta da interação entre os aerossóis marinhos e as emissões industriais. Os metais traço mostraram-se eficientes como marcadores da contaminação nos diferentes sítios impactados. A avaliação das características químicas das precipitações atmosféricas com base na análise da precipitação interna permite indicar com maior contraste a qualidade da precipitação atmosférica de áreas com diferentes níveis de contaminação. / Chemical composition of bulk precipitation and throughfall was assessed in rural, urban and industrial sites around Rio Grande and Porto Alegre areas (Rio Grande do Sul), with similar forest cover, during 2002 to evaluate wet and dry deposition. Those sites were chosen according to levels of anthropogenic influence. Values of pH, electrical conductivity, dissolved organic carbon, concentrations of cations (Ca2+, K+, Mg2+, Na+, NH4 +), anions (Cl-, F-, NO3 -, SO4 2- and PO4 3-) and trace metals were determined. Values of pH were lower in rural than in industrial sites. Annual deposition of Ca and P in the industrial site of Rio Grande was much larger as compared to other sites. Annual deposition of N and S in rural sites was much less than in industrial sites. However, this deposition did not induce strong acidification, suggesting that alkaline species are probably neutralizing acid deposition. Quality of bulk precipitation and throughfall results from the interaction between marine aerosols and industrial emissions. Trace elements showed high potential as markers of atmospheric contamination. Assessment of chemical characteristics of atmospheric precipitations by throughfall analysis can indicate a greater contrast between atmospheric precipitation qualities from sites with different contamination level.

O trabalho desenvolvido analisou a sorção de íons Cu++, Zn++ e Ni++ por um rejeito do beneficiamento do carvão (rejeito piritoso) do Rio Grande do Sul e sua separação da solução por flotação por ar dissolvido (FAD). Esta técnica, denominada flotação de partículas sorventes (FPS), foi estudada como alternativa para a remoção-separação desses metais pesados dissolvidos em soluções sintéticas diluídas e efluentes industriais, em nível de laboratório. A flotação de partículas sorventes envolve a remoção dos íons metálicos na forma sorvida em um sólido, que apresenta boas características sorventes (absorventes e adsorventes) e de flotação. As vantagens desta nova técnica são o baixo custo do material sorvente (basicamente manuseio e transporte) e a utilização do processo de separação com microbolhas, FAD, altamente consagrado. A alternativa em estudo visa à remoção de íons de metais pesados comumente encontrados em efluentes de galvanoplastias, em uma etapa de “polimento” anterior ao despejo final destes. Utilizando a técnica de projeto de experimentos (fatorial 23 (cubo), pontos externos (estrela) e quatro pontos centrais), foram estudados os parâmetros de processo pH, concentração de sólido sorvente e tempo de sorção. O ajuste ótimo para estes parâmetros foi identificado com o uso da função de perda quadrática multivariada. A eficiência do processo de remoção dos íons Cu++, Zn++ e Ni++ (2 mg/L cada) foi maior em pH 10,2, 500 mg/L de sólido sorvente e tempo de reação de 7 min e a separação do sistema particulado sorvente por FAD alcançou índices de remoção entre 90 e 100%. Os resultados obtidos permitiram diminuir os níveis iniciais dos íons dissolvidos em solução, normalmente a concentrações abaixo dos padrões de emissão controlados pela Fundação de Proteção Ambiental do Rio Grande do Sul (FEPAM). Foram estudados os parâmetros químicos (concentração de reagentes coletor e floculante) e operacionais (taxa de reciclo e pressão de saturação) da FAD, assim como o efeito dos íons cianeto como solutos interferentes no sistema e a recirculação do sorvente. Pressões de saturação acima de 3,5 atm e taxas de reciclo de 20% possibilitaram a remoção praticamente completa (>99%) dos íons metálicos, mostrando que a técnica de flotação de partículas sorventes atua de forma plenamente satisfatória como processo de polimento final de efluentes contendo metais pesados dissolvidos. / The removal of Cu, Zn and Ni ions from diluted solutions and industrial wastewaters, by the adsorptive particulate flotation process (APF), was studied at laboratory scale. This technique involves two stages: the sorption of ions onto a suitable sorbent material and flotation for the solid/liquid separation. The sorbent used in this work corresponded to a coal beneficiation tailing material (pyritic tailing) from coal industry of Rio Grande do Sul and the flotation process applied was dissolved air flotation (DAF). The advantages of the technique APF are the low cost of the sorbent (basically handling and transport) and the employment of DAF, method of separating particles with micro-bubbles that has been recognized since the early 1900s. The objective of this study was the removal of heavy metal ions commonly encountered in liquid effluents as a polishment stage treatment. The process efficiency was evaluated in terms of residual turbidity, separation rate and final ions concentrations after solution treatment. Using the technique of experimental design (23 factorial (cube), external points (star) and central points) , several process parameters such as pH, pyritic tailing concentration and reaction time were studied. The optimum set for these process parameters was identified using a multivariate loss function. The results showed that the best performance (maximum ions removal) was achieved when solution pH is greater that 10, with sorbent concentration of about 500 mg/L and a reaction time of 7 min. The study of process and operating parameters showed that the removal of heavy metals ions using 20 % of recycle ratio and saturator pressures above 3,5 atm was almost complete (> 99%). Finally, interference by cyanide ions in the metal sorption by the sorbent and the pyritic tailing recycle were studied in detail.

A aplicação de lodo de esgoto (LE) e de composto de lixo urbano (CL) em solos agrícolas tem se mostrado como alternativa viável para a disposição final destes resíduos, com base em seus conteúdos de matéria orgânica e de nutrientes. Contudo, devem ser considerados seus possíveis impactos no sistema solo-água-planta. Assim, o presente trabalho teve como objetivo geral avaliar formas e disponibilidade de metais pesados e de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs) em solos aos dois anos após o final de aplicações sucessivas de LE e CL, bem como seus efeitos residuais em atributos químicos do solo e no crescimento de plantas. Para tanto, foram coletadas amostras dos dois solos (Latossolo Vermelho Distroférrico latossólico - LVd e Argissolo Vermelho Distrófico arênico - PVd) anteriormente tratados com doses destes resíduos, além de um tratamento com adubação mineral (ADM), em experimento em colunas, sendo após conduzidos dois cultivos (milho - Zea mays e aveia preta - Avena strigosa), em condições de casa-devegetação. No Estudo I, tanto nos solos como nos resíduos, foram determinados os teores totais e disponíveis dos metais Pb, Zn, Cu e Ni, bem como sua distribuição nas frações solúvel, trocável, matéria orgânica, óxidos de ferro mal cristalizados, óxidos de ferro cristalizados e residual, obtidas pela técnica de extração sequencial. No Estudo II, foram determinados nas amostras dos solos e resíduos as concentrações dos dezesseis HAPs incluídos na lista de contaminantes prioritários da USEPA. No Estudo III, foi feita a caracterização dos solos quanto aos atributos de fertilidade e realizados os dois cultivos, com determinação da produção de matéria seca e análise dos conteúdos de nutrientes e de metais pesados na parte aérea das plantas. As quantidades totais dos metais e dos HAPs nos resíduos LE e CL ficaram abaixo dos teores permissíveis para o uso agrícola. Para cada metal, os maiores percentuais foram determinados na fração matéria orgânica para os resíduos e nas frações matéria orgânica e residual para os solos. Os metais Zn e Ni apesentaram maior índice de mobilidade e disponibilidade nos resíduos e nos solos. O LE favoreceu o aumento da concentração individual dos HAPs de maior peso molecular nos solos. O CL apresentou maior efeito residual nos atributos químicos do solo e na produção de matéria seca e absorção de nutrientes pelas plantas. Contudo, o LE promoveu a diminuição do pH do solo, o que contribuiu significativamente para menor produção de matéria seca e acúmulo de nutrientes e maior absorção de metais pelas plantas. / The application of sewage sludge (SS) and urban solid waste compost (USWC) on agricultural land has been a viable alternative for final disposal of such residues, as these materials present significant contents of organic matter and nutrients. However, their possible impacts on the soil-water-plant system should be considered. Thus, this work aimed to access the contents of heavy metals and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in soils, two years after the end of successive applications of SS and USWC, as well as their residual effects on soil chemical attributes and plant growth. Thus, samples were collected from two soils (Typic Haplortox - LVd and Arenic Paleudult - PVd) previously treated with doses of SS and USWC, besides a mineral fertilizer treatment, in a soil column experiment. In sequence, two crops (corn - Zea mays and oat - Avena strigosa) were conducted in greenhouse conditions. In the Study I, in both soils and residues samples they were determined total and available contents of heavy metals Pb, Zn, Cu and Ni, as well their distribution in the soluble, exchangeable, organic matter, amorphous iron oxides, crystaline iron oxide and residual fractions obtained by a sequencial extraction method. In the Study II, soils and wastes samples were analyzed for all sixteen PAHs listed as prioritary contaminants by USEPA. In the Study III, treated soils were analyzed for fertility attributes and cropped with corn and oat with following determination of plant dry matter and nutrients and heavy metals contents. Total concentrations of metals and polycyclic aromatic hydrocarbons in SS and USWC samples did not exceed the maximum values allowed for agricultural use. The largest percentages of each metal were determined in the organic matter fraction for the wastes and in the residual and organic matter fractions for the soils. Metals Zn and Ni showed greater mobility index and availability in both residues and soils. The addition of SS favored the increase the individual concentration of PAHs of higher molecular weight in the soil. The USWC showed higher residual effect on soil chemical attributes and dry matter production and nutrient absorption by plants while the SS promoted the reduction of soil pH. This effect aimed to decrease plant dry matter and nutrient contents and to increase heavy metal contents.

A quantificação de teores de resíduos catalíticos em resinas produzidas pela indústria petroquímica constitui-se em etapa importante para controlar a qualidade do produto. Embora teoricamente ofereça condições interessantes, ressaltando a possibilidade de análise direta de matrizes poliméricas em corpos de prova com espessuras e tamanhos variados, procedimentos simplificados para a preparação das amostras, tempo e custo operacional baixos para a quantificação, uma rápida busca na literatura aponta que a técnica de XRF é pouco utilizada para esse fim. No presente trabalho, estudos foram desenvolvidos para avaliar a adequação da técnica de XRF para a quantificação de teores residuais de metais em polímeros comerciais. Para tanto, polietilenos produzidos por catalisadores Ziegler-Natta, Philips e metalocenos foram analisados por XRF. Padrões sintéticos a partir de cera comercial foram confeccionados visando à determinação quantitativa de resíduos metálicos e foram comparados àqueles preparados através de mistura de polietileno isento de metais, empregado como matriz, com óxido metálico pulverizado, seguido pelo processamento de moagem, para homogeneização adequada. A homogeneidade de distribuição dos metais nos padrões sintéticos foi avaliada estatisticamente e considerada adequada para aplicação em determinações quantitativas. Disponível comercialmente, o material de referência certificado ERM - EC680 (IRMM) foi utilizado nos estudos. Os limites de detecção obtidos para os metais estudados nas diferentes amostras de polietilenos por WDXRF foram: 12 mg kg-1 para Mg, 0,8 mg kg-1 para Ti, 1,6 mg kg-1 para Cr, 1,2 mg kg-1 para Zr e 1,9 mg kg-1 para V. Por SR - TXRF, o limite de detecção obtido para V foi igual a 1,4 µg L-1. Por razões comparativas, a determinação de resíduos metálicos foi avaliada também por RBS. / Commercial polyethylenes produced by Ziegler-Natta, Philips and metallocene technology were analyzed by X-ray fluorescence spectroscopy. Synthetic standards using wax matrix was shown to be suitable for the calibration curve in comparison to those prepared by milling and grinding virgin polymer mixed with standard metal oxide as matrix. The detection limits obtained for the studied metal in different polymers by WDXRF were: 12 mg kg-1 for Mg, 0.8 mg kg-1 for Ti, 1.6 mg kg-1 for Cr, 1.2 mg kg-1 for Zr and 1.9 mg kg-1 for V. By SR - TXRF, the detection limit obtained for V was 1,4 µg L-1. For comparative reasons, the determination of residual metal content by Rutherford backscattering spectrometry (RBS) and total-reflection X-ray fluorescence spectrometry (TXRF) is also discussed.

A degradação da qualidade do ar troposférico, especialmente em áreas de grande densidade humana, e a interferência desta degradação em organismos vivos motivou este trabalho. As alterações da qualidade do ar podem causar danos e mudanças significativas em ecossistemas e afetar de modos diversos e cada vez mais acentuados, a qualidade de vida de todos os organismos, incluindo as populações humanas. Os diversos poluentes atmosféricos gerados pelas atividades antrópicas da região sofrem dispersão com os ventos atingindo áreas onde a geração destes poluentes é muito baixa, provocando o repasse dos mesmos por deposição seca ou pela precipitação com a chuva aos demais compartimentos abióticos e à cadeia trófica. Por dependerem exclusivamente de material abiótico de origem atmosférica, foram selecionados indivíduos de duas espécies de liquens, Rimelia simulans (Hale) Hale & Fletcher e Canomaculina sp., e uma bromeliácea, Tillandsia usneoides (L.) Linnaeus (Barbade- pau), coletados em Tainhas, área considerada como de baixo impacto ambiental. Estes indivíduos foram expostos em três diferentes áreas da bacia hidrográfica do arroio Sapucaia, durante um período de dez meses, com a intenção de verificar a relação das variações nas concentrações dos elementos alumínio, cálcio, chumbo, cobre, ferro, lítio, magnésio, manganês, mercúrio, potássio, sódio e zinco em massa seca de seus tecidos e as concentrações destes mesmos elementos em material particulado da baixa troposfera. As áreas de exposição apresentaram diferenças nas concentrações atmosféricas dos elementos, com maiores concentrações médias anuais em material particulado coletado na área industrial, e menores na área rural. A área urbana apresentou a maior média apenas para o elemento sódio. As três espécies expostas evidenciaram comportamentos diferenciados em relação à assimilação e bioacumulação destes elementos. Os elementos alumínio, chumbo, cobre, ferro, lítio e sódio foram concentrados nas três espécies, que apresentaram diminuição nas concentrações de potássio. Os dois liquens apresentaram comportamento semelhante na concentração de cobre, sendo estatisticamente evidenciadas, como bioacumuladoras deste elemento. A bioacumulação de zinco ocorreu de modo mais lento que a de cobre, mas de modo bastante similar nos dois liquens. Os indivíduos das três espécies, coletados em Tainhas apresentaram altas concentrações de mercúrio, que foram diminuindo com o tempo de exposição nas três áreas da bacia do arroio Sapucaia. Os resultados indicam que R.simulans e Canomaculina sp. são mais sensíveis que T.usneoides às alterações ambientais a que foram expostas. Os resultados obtidos para esta última sofreram interferência devida à ação de predadores durante o período de primavera. Mesmo com estas interferências é possível observar alterações nas concentrações dos elementos analisados nas três espécies, que podem ser atribuídas tanto às concentrações dos mesmos na atmosfera, à interferência de outros contaminantes ou a fatores climáticos que possam alterar o comportamento destas espécies em relação à assimilação dos elementos. A aplicação de geoprocessamento evidenciou as relações entre as concentrações atmosféricas de Ca, Fe e Zn e suas nas três espécies, bem como as diferenças e semelhanças entre concentrações atmosféricas dos outros elementos e as acumuladas pelas espécies.

O presente trabalho apresenta um estudo para viabilizar a aplicação do tratamento duplex de nitretação e pós-oxidação a plasma como forma de incrementar a resistência à corrosão de aços-carbono. A influência da microestrutura, distribuição de fases cristalinas e composição química no comportamento à corrosão do material foram avaliadas, e o papel do teor de inclusões foi analisado. O estudo das fases cristalinas presentes foi realizado pela técnica de difração de raios X (DRX). A morfologia e a espessura das camadas foram avaliadas por microscopia eletrônica por varredura (MEV). As análises da composição química na superfície e em seção transversal foram determinadas por espectroscopia de descarga luminescente de emissão ótica (GD-OES) e espectroscopia de raios X por dispersão em energia (EDS). Duas técnicas complementares de avaliação da resistência à corrosão, polarização potenciodinâmica cíclica (PPC) e névoa salina foram realizadas, sendo que a segunda é a técnica utilizada como referência pela indústria. O tratamento de pós-oxidação formou apenas a fase magnetita, desejável por possuir melhores propriedades mecânicas frente a hematita. Parâmetros de 90 min a 480°C de pós-oxidação apresentaram as melhores características da camada externa de óxidos em termos microestruturais devido à alta homogeneidade e ausência de defeitos. Os ensaios de PPC corroboraram que este tipo de microestrutura apresenta a maior resistência à corrosão. Em névoa salina não houve reprodutibilidade de resultados, e novas análises indicaram a presença de inclusões de sulfeto de manganês (MnS) danificando a camada oxidada. Calculou-se o nível de severidade das amostras seguindo a norma ASTM E-45 e esse valor foi relacionado com o tempo de resistência à corrosão no ensaio de névoa salina. Se o nível de severidade do aço 1045 for menor que 2, pode-se substituir a aplicação de cromo-duro industrial pelo processo de nitretação e / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This paper presents a study to facilitate the application of duplex treatment of nitriding and post oxidation plasma as a way of enhancing the corrosion resistance of carbon steel. The influence of microstructure, phase distribution and chemical composition of crystalline corrosion behavior of the material were evaluated, and the role of inclusions content was analyzed. The study of the crystalline phases present was determined by means of X-ray diffraction (XRD). The morphology and thickness of the layers was evaluated by scanning electron microscopy (SEM). Analyzes of chemical composition on the surface and cross section were determined by spectroscopy of glow discharge optical emission (GD-OES) spectroscopy and X-ray energy dispersive (EDS). Two complementary techniques for evaluation of corrosion resistance, cyclic potentiodynamic polarization (CPP) and salt spray were performed, being the second is the technique used by the industry for reference. The treatment of post-oxidation was formed only the stage magnetite desirable to have improved mechanical properties compared to hematite. Parameters for 90 minutes at 480°C of post-oxidation provided the best characteristics of the outer layer in terms of oxide microstructural uniformity and high due to the absence of defects. PPC Tests corroborate this type of microstructure has the highest corrosion resistance. In salt spray there was no reproducible results, and further analysis indicated the presence of inclusions of manganese sulfide (MnS) damaging the oxidized layer. We calculated the severity level of the samples according to ASTM E-45 and this value was related with the time of corrosion resistance in salt spray test. If the level of severity of the 1045 steel is less than 2, one can replace the application of the industrial hard chromium by nitriding and post-oxidizing plasma process proposed, in regard to corrosion resistance.