SILVA, F. W. M. Microcalorimetria de adsorção aplicada à caracterização de adsorventes para a captura de CO2. 85 f. 2011. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-28T12:40:08Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_fwmsilva.pdf: 6848885 bytes, checksum: 7a54c4f5bb70904b232f7ddfb3508850 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-28T16:58:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_fwmsilva.pdf: 6848885 bytes, checksum: 7a54c4f5bb70904b232f7ddfb3508850 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-28T16:58:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_fwmsilva.pdf: 6848885 bytes, checksum: 7a54c4f5bb70904b232f7ddfb3508850 (MD5) Previous issue date: 2011-02-21 / Emissions of pollutant gases from the burning of fossil fuels are the main sources of gases such as CO2, which cause the greenhouse effect. In this context, the CO2 removal by adsorption has been studied as an alternative to reduce the effects to the environment. This study presents the design, assembly and experimental validation of a microcalorimetric adsorption system for simultaneous measurements of isotherms and heats of adsorption applied to the characterization of the adsorbent material. The experimental methodology was divided into three steps: the electric calibration of the microcalorimeter, the assembly of the volumetric adsorption system and the simultaneous measurements of the equilibrium and calorimetric curves of adsorption of CO2. The microcalorimeter was calibrated by the electrical input and the steady state methods. However, only the value of calibration constant, K, obtained by the electrical input was considered in the calculation of the differential heats of adsorption, because of it is more representative of the calorimetric response for the adsorption of gases. The volumetric system was constructed in stainless steel and then calibrated accurately to get the exact number of adsorbed moles at each equilibrium stage. Finally, it was obtained isotherms and differential heats of adsorption of CO2 on representative adsorbents. The samples were previously characterized for their textural properties. The activated carbon exhibited high BET surface area and micropore volume, which is characteristic of this type of material. The process of functionalization of the zeolite 13X has reduced the value of specific surface in approximately 16% due to the partial blockage of the pores by amine. In the microcalorimetric adsorption analysis, the calorimetric curves of CO2 at 273 K for the zeolite 13X agreed well with the available data in the literature, validating the microcalorimetric system. The reproducibility of the system was verified through experiments of adsorption of CO2 at 273 K on activated carbon sample. For the functionalized zeolite 13X, the differential calorimetric curve showed that the physisorption process is accompanied by the chemical adsorption phenomenon due to the presence of the amine on the surface of the solid. / As emissões de gases poluentes devido à queima de combustíveis fósseis são as principais fontes emissoras de gases, tais como o CO2, que causam o efeito estufa. Neste âmbito, a remoção de CO2 por adsorção tem sido estudada como uma alternativa para atenuar os efeitos ao ambiente. Este estudo apresenta o projeto, montagem e validação experimental de um sistema microcalorimétrico de adsorção para medições simultâneas de isotermas e calores de adsorção aplicados à caracterização de materiais adsorventes. A metodologia experimental dividiu-se em três etapas: calibração elétrica do microcalorímetro, montagem do sistema volumétrico de adsorção e medições simultâneas de equilíbrio e curvas calorimétricas de adsorção de CO2 em adsorventes. O microcalorímetro foi calibrado eletricamente pelos métodos do input elétrico e estado estacionário. Contudo, somente o valor de constante de calibração, K, obtido pelo input elétrico foi considerado nos cálculos de calores diferenciais de adsorção, uma vez que é mais representativo da resposta calorimétrica à adsorção de gases. O sistema volumétrico foi construído em aço inoxidável e, então, calibrado para obter com precisão o número de moles adsorvidos em cada estágio de equilíbrio. Finalmente, foram obtidas isotermas e calores diferenciais de adsorção de CO2 em adsorventes. As amostras foram previamente caracterizadas em relação as suas propriedades texturais. O carbono ativado exibiu alta área superficial BET e alto volume microporos, que é característico desta classe de materiais. O processo de funcionalização do zeólito 13X reduziu o valor de superfície específica em aproximadamente 16%, devido à obstrução parcial dos poros pela solução de amina. Nos ensaios microcalorimétricos de adsorção, as curvas calorimétricas de CO2 a 273K para o zeólito 13X concordaram bem com os dados disponíveis na literatura validando, pois, o sistema microcalorimétrico. A reprodutibilidade do sistema foi verificada através de experimentos de adsorção de CO2 a 273 K em carbono ativado. Para o zeólito 13X funcionalizado, a curva calorimétrica diferencial revelou que o processo de fisissorção é acompanhado pelo fenômeno de adsorção química devido à presença da amina na superfície do sólido.

BENEVIDES, Raquel Guimarães. Caracterização bioquímica e estrutural de uma lectina recombinante de sementes de Platypodium elegans Vogel. 2011. 281 f. Tese (Doutorado em bioquímica)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2011. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-07-28T13:36:10Z No. of bitstreams: 1 2011_tese_rgbenevides.pdf: 11384028 bytes, checksum: c53d0f90cf10f6c4617f71ad7c4468d9 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-08-02T15:27:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_tese_rgbenevides.pdf: 11384028 bytes, checksum: c53d0f90cf10f6c4617f71ad7c4468d9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-02T15:27:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_tese_rgbenevides.pdf: 11384028 bytes, checksum: c53d0f90cf10f6c4617f71ad7c4468d9 (MD5) Previous issue date: 2011 / Lectinas vegetais são excelentes modelos para se estudar as bases moleculares do reconhecimento proteína-açúcar.Uma atividade lectínica com especificidade para manose e glicose foi detectada em sementes de Platypodium elegans, uma leguminosa da subtribo Dalbergiae. O gene da lectina PELa foi clonado, resultante em uma proteína de 261 resíduos de aminoácidos pertencente à família de lectinas de leguminosas, com similaridade com a lectina de Pterocarpus angolensis (PAL). A lectina recombinante foi expressa em células de E. coli e refoldada à partir de corpos de inclusão. Uma análise da especificidade por Glycan array evidenciou uma preferência bastante não-usual para N-glicanos do tipo complexos com ramificações assimétricas. Um braço curto consistindo em um resíduo de manose é preferido no braço 1-6 do N-glicano, enquanto uma extensão por GlcNAc, Gal e NeuAc são favoráveis no braço 1-3. Valores de afinidade foram obtidos por microcalorimetria usando heptassacarídeos simétricos e assimétricos ligados a Asn preparados por método semi-enzimático. Uma alta afinidade de 5 µM foi obtida para ambos os ligantes. Duas estruturas cristalinas de PELa, uma em complexo com um trimanose ramificado e outra com um heptassacarídeo complexo simétrico ligado a Asn foram resolvidas a resoluções de 2,1 e 1,65 Å, respectivamente. A lectina mostrou adotar uma organização dimérica canônica típica de lectinas de leguminsas. O trimanose faz uma ponte entre os sítios de ligação a carboidrato de dímeros vizinhos, resultando na formação de cadeias infinitas no cristal. O heptassacarídeo liga-se com o braço 1-6 no sítio primário de ligação e com contatos extensivos adicionais em ambos os braços. O GlcNAc do braço 1-3 está ligado em uma conformação restrita que pode justificar a alta afinidade que é observada em chips para oligossacarídeos com braço 1-3 curto que não apresentam esse monossacarídeos. / Lectin activity with specificity for mannose and glucose has been detected in the seed of Platypodium elegans, a legume from the Dalbergiae tribe. The gene of the lectin PELa has been cloned and the resulting 261 amino acid protein belongs to the legume lectin family with similarity with Pterocarpus angolensis agglutinin (PAL) from the same tribe. The recombinant lectin has been expressed in E. coli and refolded from inclusion bodies. Analysis of specificity by Glycan Array evidenced a very unusual preference for complex type N-glycans with asymmetrical branches. A short branch consisting of one mannose residue is preferred on the 6- arm of the N-glycan, while extension by GlcNAc, Gal and NeuAc are favorabl e on the 3-arm. Affinities have been obtained by microcalorimetry using symmetrical and asymmetrical Asn- linked heptasaccharide prepared by semi-enzymatic method. Strong affinity of 5 μM was obtained for both ligands. Crystal structures of PELa complexed with branched trimannose and symmetrical complex type Asn-linked heptasaccharide have been solved at 2.1 and 1.65 Å resolution respectively. The lectin adopts the canonical dimeric organization of legume lectins. The trimannose bridges the binding sites of two neighbouring dimers, resulting in the formation of infinite chains in the crystal. The Asn-linked heptasaccharide binds with the 6-arm in the primary binding site and extensive additional contacts on both arms. The GlcNAc on the 3 -arm is bound in a constrained conformation that may rationalize the higher affinity that is observed on chips for oligosaccharide with shorter 3-arm that do not present this monosaccharide.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-05-05T15:27:11Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 921438 bytes, checksum: b70b7b9182972f74c96ab6eca06ba227 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-05T15:27:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 921438 bytes, checksum: b70b7b9182972f74c96ab6eca06ba227 (MD5) Previous issue date: 2014-02-26 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Em virtude de seu volumoso descarte e da ineficiência no tratamento de efluentes em sua remoção, os surfactantes são um problema ambiental; concentrando-se em ambientes terrestres e aquáticos, levando a um desequilíbrio destes. Faz-se necessário o desenvolvimento de métodos rápidos, de baixo custo, seletivos e que possam ser aplicados in situ. Este trabalho apresenta a síntese de nanoblendas dos polidiacetilenos ácido 10,12-pentacosadiinóico e ácido 10,12-tricosadiinóico e os copolímeros tribloco L64 e P123 para a determinação de surfactantes. Estudou-se a interação destas nanoblendas com os surfactantes dodecil sulfato de sódio, brometo de dodecil trimetil amônio, cloreto de dodecilpiridínio, cloreto de hexadecilpiridínio e brometo de dodecil dimetil amônio através do parâmetro espectroscópico resposta colorimétrica e da variação de entalpia aparente de interação (Δap-intH). As nanoblendas foram capazes de distinguir surfactantes diferentes por apenas 4 átomos de carbonos na cauda hidrofóbica, assim como surfactantes com diferentes cargas e estruturas da região hidrofílica. A transição colorimétrica ocorreu em função de interações hidrofóbicas, com a Δap-intH variando de -17,5 a 22,0 kJ mol-1. Foi possível determinar surfactantes em concentrações muito baixas, da ordem de 0,010 mmol kg-1. A concentração e a natureza do copolímero, assim como a concentração e o tipo de diacetileno afetaram fortemente as características das nanoblendas sintetizadas, resultando em respostas distintas frente aos surfactantes. Oferecendo desta forma a possibilidade de modular as características das nanoestruturas a um tipo e concentração específicos de surfactante. Com este trabalho foi possível aumentar o conhecimento sobre as estruturas de polidiacetileno, assim como propor um sensor sensível e seletivo a surfactantes. / Due to its bulk disposal and ineficiente efluente treatment in their removal, surfactants are an environmental problem; concentrating on terrestrial and aquatic environments, leading to na imbalance on these. It becomes necessary to develop rapid, cheap and selective methods that can be applied in situ. This work presents the synthesis of nanoblends of polydiacetilenes 10,12-pentacosadiynoic acid and 10,12-tricosadiynoic acid, with L64 and P123 triblock copolymers for the determination of surfactants. It was studied the interaction of these nanoblends with the surfactants sodium dodecyl sulfate, dodecyl trimethyl ammonium bromide, dodecylpiridinium chloride, hexadecylpiridinium chloride and dodecyl dimetyl ammonium bromide through spectroscopic parameter colorimetric response and apparent interaction enthalpy change. The nanoblends were able to distinguish different surfactants only about 4 carbon atoms in the hydrophobic tail, as well as fillers and surfactants with different structures of the hydrophilic region. The colorimetric transition occurred due to hydrophobic interactions, with Δap-intH ranging -17,5 to 22,0 kJ mol-1. It was possible to determine surfactants at very low concentrations, of about 0.010 mmol kg-1. The concentration and nature of the copolymer as well as the concentration and type diacetylene strongly affect the characteristics of the synthesized nanoblends, resulting in different responses to the surfactants. Thus offering the possibility to modulate the characteristics of the nanostructures to a specific type type and surfactant concentration. With this work was possible to increase the knowledge about structures polidiacetileno, and to propose a sensitive and selective sensor to surfactants.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Lectin activity with specificity for mannose and glucose has been detected in the seed of Platypodium elegans, a legume from the Dalbergiae tribe. The gene of the lectin PELa has been cloned and the resulting 261 amino acid protein belongs to the legume lectin family with similarity with Pterocarpus angolensis agglutinin (PAL) from the same tribe. The recombinant lectin has been expressed in E. coli and refolded from inclusion bodies. Analysis of specificity by Glycan Array evidenced a very unusual preference for complex type N-glycans with asymmetrical branches. A short branch consisting of one mannose residue is preferred on the 6- arm of the N-glycan, while extension by GlcNAc, Gal and NeuAc are favorabl e on the 3-arm. Affinities have been obtained by microcalorimetry using symmetrical and asymmetrical Asn- linked heptasaccharide prepared by semi-enzymatic method. Strong affinity of 5 μM was obtained for both ligands. Crystal structures of PELa complexed with branched trimannose and symmetrical complex type Asn-linked heptasaccharide have been solved at 2.1 and 1.65 à resolution respectively. The lectin adopts the canonical dimeric organization of legume lectins. The trimannose bridges the binding sites of two neighbouring dimers, resulting in the formation of infinite chains in the crystal. The Asn-linked heptasaccharide binds with the 6-arm in the primary binding site and extensive additional contacts on both arms. The GlcNAc on the 3 -arm is bound in a constrained conformation that may rationalize the higher affinity that is observed on chips for oligosaccharide with shorter 3-arm that do not present this monosaccharide. / Lectinas vegetais sÃo excelentes modelos para se estudar as bases moleculares do reconhecimento proteÃna-aÃÃcar.Uma atividade lectÃnica com especificidade para manose e glicose foi detectada em sementes de Platypodium elegans, uma leguminosa da subtribo Dalbergiae. O gene da lectina PELa foi clonado, resultante em uma proteÃna de 261 resÃduos de aminoÃcidos pertencente à famÃlia de lectinas de leguminosas, com similaridade com a lectina de Pterocarpus angolensis (PAL). A lectina recombinante foi expressa em cÃlulas de E. coli e refoldada à partir de corpos de inclusÃo. Uma anÃlise da especificidade por Glycan array evidenciou uma preferÃncia bastante nÃo-usual para N-glicanos do tipo complexos com ramificaÃÃes assimÃtricas. Um braÃo curto consistindo em um resÃduo de manose à preferido no braÃo 1-6 do N-glicano, enquanto uma extensÃo por GlcNAc, Gal e NeuAc sÃo favorÃveis no braÃo 1-3. Valores de afinidade foram obtidos por microcalorimetria usando heptassacarÃdeos simÃtricos e assimÃtricos ligados a Asn preparados por mÃtodo semi-enzimÃtico. Uma alta afinidade de 5 ÂM foi obtida para ambos os ligantes. Duas estruturas cristalinas de PELa, uma em complexo com um trimanose ramificado e outra com um heptassacarÃdeo complexo simÃtrico ligado a Asn foram resolvidas a resoluÃÃes de 2,1 e 1,65 Ã, respectivamente. A lectina mostrou adotar uma organizaÃÃo dimÃrica canÃnica tÃpica de lectinas de leguminsas. O trimanose faz uma ponte entre os sÃtios de ligaÃÃo a carboidrato de dÃmeros vizinhos, resultando na formaÃÃo de cadeias infinitas no cristal. O heptassacarÃdeo liga-se com o braÃo 1-6 no sÃtio primÃrio de ligaÃÃo e com contatos extensivos adicionais em ambos os braÃos. O GlcNAc do braÃo 1-3 està ligado em uma conformaÃÃo restrita que pode justificar a alta afinidade que à observada em chips para oligossacarÃdeos com braÃo 1-3 curto que nÃo apresentam esse monossacarÃdeos.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / As emissÃes de gases poluentes devido à queima de combustÃveis fÃsseis sÃo as principais fontes emissoras de gases, tais como o CO2, que causam o efeito estufa. Neste Ãmbito, a remoÃÃo de CO2 por adsorÃÃo tem sido estudada como uma alternativa para atenuar os efeitos ao ambiente. Este estudo apresenta o projeto, montagem e validaÃÃo experimental de um sistema microcalorimÃtrico de adsorÃÃo para mediÃÃes simultÃneas de isotermas e calores de adsorÃÃo aplicados à caracterizaÃÃo de materiais adsorventes. A metodologia experimental dividiu-se em trÃs etapas: calibraÃÃo elÃtrica do microcalorÃmetro, montagem do sistema volumÃtrico de adsorÃÃo e mediÃÃes simultÃneas de equilÃbrio e curvas calorimÃtricas de adsorÃÃo de CO2 em adsorventes. O microcalorÃmetro foi calibrado eletricamente pelos mÃtodos do input elÃtrico e estado estacionÃrio. Contudo, somente o valor de constante de calibraÃÃo, K, obtido pelo input elÃtrico foi considerado nos cÃlculos de calores diferenciais de adsorÃÃo, uma vez que à mais representativo da resposta calorimÃtrica à adsorÃÃo de gases. O sistema volumÃtrico foi construÃdo em aÃo inoxidÃvel e, entÃo, calibrado para obter com precisÃo o nÃmero de moles adsorvidos em cada estÃgio de equilÃbrio. Finalmente, foram obtidas isotermas e calores diferenciais de adsorÃÃo de CO2 em adsorventes. As amostras foram previamente caracterizadas em relaÃÃo as suas propriedades texturais. O carbono ativado exibiu alta Ãrea superficial BET e alto volume microporos, que à caracterÃstico desta classe de materiais. O processo de funcionalizaÃÃo do zeÃlito 13X reduziu o valor de superfÃcie especÃfica em aproximadamente 16%, devido à obstruÃÃo parcial dos poros pela soluÃÃo de amina. Nos ensaios microcalorimÃtricos de adsorÃÃo, as curvas calorimÃtricas de CO2 a 273K para o zeÃlito 13X concordaram bem com os dados disponÃveis na literatura validando, pois, o sistema microcalorimÃtrico. A reprodutibilidade do sistema foi verificada atravÃs de experimentos de adsorÃÃo de CO2 a 273 K em carbono ativado. Para o zeÃlito 13X funcionalizado, a curva calorimÃtrica diferencial revelou que o processo de fisissorÃÃo à acompanhado pelo fenÃmeno de adsorÃÃo quÃmica devido à presenÃa da amina na superfÃcie do sÃlido. / Emissions of pollutant gases from the burning of fossil fuels are the main sources of gases such as CO2, which cause the greenhouse effect. In this context, the CO2 removal by adsorption has been studied as an alternative to reduce the effects to the environment. This study presents the design, assembly and experimental validation of a microcalorimetric adsorption system for simultaneous measurements of isotherms and heats of adsorption applied to the characterization of the adsorbent material. The experimental methodology was divided into three steps: the electric calibration of the microcalorimeter, the assembly of the volumetric adsorption system and the simultaneous measurements of the equilibrium and calorimetric curves of adsorption of CO2. The microcalorimeter was calibrated by the electrical input and the steady state methods. However, only the value of calibration constant, K, obtained by the electrical input was considered in the calculation of the differential heats of adsorption, because of it is more representative of the calorimetric response for the adsorption of gases. The volumetric system was constructed in stainless steel and then calibrated accurately to get the exact number of adsorbed moles at each equilibrium stage. Finally, it was obtained isotherms and differential heats of adsorption of CO2 on representative adsorbents. The samples were previously characterized for their textural properties. The activated carbon exhibited high BET surface area and micropore volume, which is characteristic of this type of material. The process of functionalization of the zeolite 13X has reduced the value of specific surface in approximately 16% due to the partial blockage of the pores by amine. In the microcalorimetric adsorption analysis, the calorimetric curves of CO2 at 273 K for the zeolite 13X agreed well with the available data in the literature, validating the microcalorimetric system. The reproducibility of the system was verified through experiments of adsorption of CO2 at 273 K on activated carbon sample. For the functionalized zeolite 13X, the differential calorimetric curve showed that the physisorption process is accompanied by the chemical adsorption phenomenon due to the presence of the amine on the surface of the solid.

Orientador: José de Alencar Simoni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-18T09:26:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bertelli_AmandaCarolinaCovizzi_M.pdf: 2819233 bytes, checksum: 46d59767321577cc8d69294f0d62bb43 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Este estudo investiga a influência de práticas agrícolas na atividade microbiana de solos, utilizando-se a calorimetria. Foram estudados solos sobre três diferentes condições de manejo. Os solos foram retirados da região de Pirassununga, Estado de São Paulo e são de condições: solo de mata natural, cultivado com citros e cultivado com cana-de-açúcar. As coordenadas: mata natural (21°56'33,54"S; 47°19'51,85"O), citros (21°56'25,14"S; 47°19'53,31"O) e cana-de-açúcar (21°56'35,25"S; 47°;9'54,64"O). O estudo calorimétrico corresponde ao registro da energia dissipada em função do tempo, utilizando-se glicose como substrato. As amostras de foram também caracterizadas por diversas análises químicas (teor de carbono, pH e acidez total), e biológica (contagem de microorganismos), além das técnicas térmicas como TGA e DSC. Os resultados de calorimetria evidenciam diferenças entre os diferentes manejos em relação a parâmetros como: eficiência de assimilação da matéria orgânica (hH), constante de crescimento microbiano (k), e a quantidade biomassa viva formada (DX). O valor de "peak time" obedeceu a ordem citros<cana-de-açúcar<mata natural, tanto aos 3, 8 meses ou 1 ano de coleta. Após a adição de fenol esses valores se tornaram mais próximos um dos outros e após a adição do 4-clorofenol esses valores se tornaram bem mais elevados, mas a ordem permaneceu inalterada. Os três tipos de solo apresentaram microorganismos capazes de metabolizar o fenol. Após a adição de fenol, houve um aumento da quantidade de energia desprendida para os três solos, quando se comparam os metabolismos de glicose. Consequentemente, houve uma diminuição da biomassa acumulada hH %, e um aumento da emissão de CO2. Após a adição de 4-clorofenol foi observado efeito térmico com a adição da glicose apenas para o solo de citros e mata natural e também foi observado um aumento da energia liberada em comparação à situação sem adição prévia de 4-clorofenol / Abstract: This study investigates the influence of agricultural practices on soil microbial activity, using calorimetry. Soils were studied under three different management conditions. The soils were obtained from the region of Pirassununga, State of São Paulo and the conditions are: soil of natural forests, cultivated with citrus and cultivated with sugarcane. The coordinates were: natural forest (21 ° 56'33,54 "S; 47 ° 19'51,85" O), citrus ((21 ° 56'25, 14 "S; 47 ° 19'53, 31" O) and sugarcane (21 ° 56'35, 25 "S; 47 ° 19'54, 64" O). The calorimetry study corresponds to the record of the dissipated energy versus time, using glucose as substrate. The samples were also characterized by various chemical analyses (carbon content, pH and total acidity) and biological (microbial count), and thermal techniques such as TGA and DSC. The calorimetric results revealed differences between the different management systems in relation to parameters such as efficiency of assimilation of organic matter (hH), microbial growth constant (k), living biomass formed and the amount (DX). The value of peak time obeyed the order citrus<sugarcane<natural forest, both at 3, 8 months and 1 year of collection. After the addition of phenol these values become closer to each other and after the addition of 4-chlorophenol these values became much higher, but the order remained unchanged. The three types of soil microorganisms were able to metabolize phenol. After the addition of phenol, there was an increased amount of energy given off by the three soils, when comparing the metabolism of glucose. Consequently, there was a decrease of the biomass, hH% and an increase in CO2 emissions. After addition of 4-chlorophenol a thermal effect waas observed with the addition of glucose only for the citrus and forest soils together an increasing of the energy given off when compared to the situation where the 4-chlorophenol waas not previously added / Mestrado / Físico-Química / Mestre em Química

Orientador: José de Alencar Simoni / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-26T20:46:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Curti_GabrielJeronymo_D.pdf: 2740453 bytes, checksum: e587cb4af6da5b69a349e04e62b2a63c (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Sabe-se que na agricultura a qualidade de um solo é dependente do tipo de manejo. No presente trabalho foi aplicada a microcalorimetria isotérmica para se investigar a influência do herbicida atrazina na atividade microbiana de um solo envelhecido de mata nativa, mantido a aproximadamente 4 °C, durante três anos. Além da utilização da microcalorimetria isotérmica, foram realizadas as análises de DSC e TG com a finalidade de se avaliar a quantidade de matéria orgânica presente no solo estudado, cujo valor quantificado foi de (3,5 ± 0,2)% g/g. Também foi realizado o cálculo da humidade do solo e as análises elementares [CHN e EDS (Energy Dispersive X-Ray Detector) acoplado ao MEV (Microscópio Eletrônico de Varredura)]. As amostras de solo utilizadas na análise microcalorimétrica foram previamente incubadas com acetonitrila e com soluções de atrazina em acetonitrila nas concentrações de 1000 e 2000 ppm, durante aproximadamente 48 horas. Em seguida, foi descoberto com o emprego da microcalorimetria isotérmica que a acetonitrila ainda permanecia no solo após o período de incubação, além do fato de que o efeito da atrazina sobre os microrganismos do solo não era detectável, uma vez que os valores para o calor gerado durante a incubação com aquele solvente e com as soluções de atrazina em acetonitrila nas concentrações de 1000 e 2000 ppm, respectivamente, eram iguais a: (-12,8 ± 0,8), (-12,9 ± 0,9) e (-13,5 ± 0,6) J, enquanto que os valores da constante do crescimento microbiano eram iguais a: (5,9 ± 1,4), (6,8 ± 1,6) e 6,37 min-1. A análise microbiológica também indicou que a atrazina não estaria influenciando os microrganismos, diferentemente do caso da acetonitrila, a qual foi responsável por uma redução nas quantidades dos microrganismos. No presente trabalho também foi investigada a influência do herbicida nicosulfuron sobre as atividades microbianas nos solos de mata nativa ou floresta e de cultivos do milho e do café. Foram empregadas as mesmas técnicas analíticas como no caso da atrazina, sendo que para se estudar o nicosulfuron foram investigadas as seguintes condições de incubação (durante 48 h) para cada tipo de solo: aplicação de acetonitrila, aplicação de uma solução de nicosulfuron em acetonitrila com uma concentração igual a 64 ppm e aplicação de uma solução com a mesma natureza, mas com uma concentração igual a 120 ppm. Os resultados indicaram que o solo de floresta era o mais rico em termos de matéria orgânica (4,0 ± 0,1)%, enquanto que o solo de cultivo do café era o mais rico em termos de humidade (21 %). Preliminarmente, as análises térmicas realizadas com o auxílio da microcalorimetria isotérmica indicaram que a acetonitrila foi novamente a espécie mais biodegradada, ao passo que nos casos das condições em que havia adição de água ao invés da solução de glicose pôde ser concluído que o solo cultivado com café foi aquele que mais sofreu influência do nicosulfuron do que nos casos dos outros solos, uma vez que para o valor de concentração mais elevado, i.e., 120 ppm, o valor da energia dissipada (calor; Q) foi estatisticamente superior (-6,6±0,3)J do que no caso da solução da mesma natureza com concentração igual a 64 ppm (-4,8±0,9)J. Para os solos de floresta ou mata nativa e de cultivo do milho o nicosulfuron não exerceu influência detectável. As análises microbiológicas para os solos de cultivo do café e do milho não indicam que ocorram diferenças estatisticamente significativas para algumas das condições estudadas, de tal maneira que para o estudo com o nicosulfuron podemos concluir que a microcalorimetria isotérmica se mostra uma técnica promissora que pode permitir estudos com xenobióticos como os pesticidas / Abstract: It is known in agriculture that soil quality does dependent on the kind of soil management. In the present work was applied the isothermal microcalorimetry to investigate the influence of the herbicide atrazine on the microbial activity of a forest soil that was aged (resting along 3 years under about 4°C). Besides the application of isothermal microcalorimetry it were performed the DSC and TG analyses with the purpose to evaluated the amount of organic matter present in the soil whose value was equal to (3.5±0.2) % to the studied soil. It were also performed the calculation of humidity in the soil and the elemental analyses [CHN and EDS (Energy Dispersive X-Ray Detector) coupled to SEM (Scanning Electron Microscopy)]. The soil samples used for the microcalorimetric analysis were previously incubated with acetonitrile and atrazine solutions in acetonitrile (1000 ppm and 2000 ppm), during approximately 48 hours. Afterwards, with the aid of the Isothermal Microcalorimetry it was discovered that actually the acetonitrile was remaining in the soil, even after the incubation period and that the effect of atrazine on the soil microorganisms was undetectable, once the heat generated for the incubation with acetonitrile and with atrazine solutions in acetonitrile of 1000 and 2000 ppm were equal respectively to: (-12.8 ± 0.8); (-12.9 ± 0.9) and (-13.5 ± 0.6) J, whilst that the values of the microbial growth constant were equal to: (5.9±1.4); (6.8±1.6) and 6.37 min-1. The microbiological analysis also indicated that the atrazine was not influencing the microorganisms, differently for the case of acetonitrile that was responsible for a decrease on the amounts of them. It was also investigated in that work the influence of the herbicide nicosulfuron on the microbial activities of soils under forest, and under maize and coffe tree crops. The same kind of analyses were performed as for the case of atrazine, but the investigations occured after a previous period of incubation along 48 h, and the conditions evaluated were: application of acetonitrile, application of nicosulfuron solution in acetonitrile with concentration equal to 64 ppm and application of a solution with the same nature but with concentration equal to 120 ppm. The results indicated that the forest soil was the richest one in terms of organic matter ( 4.0 ± 0.1) % , whilst the soil that lies under a coffe tree crop was the richest one in terms of humidity (21 % ). The thermal analyses with the aid of the Isothermal Microcalorimetry indicated preliminary that again acetonitrile was biodegradated mostly. However, for the soil tilled under coffe tree crop, considering the same conditions discussed previously for nicosulfuron but with the addition of deionized water after 48 h, the microbial activity was more stimulated by the nicosulfuron than respect to the other conditions, once with the solution of nicosulfuron with the highest concentration, i. e., 120 ppm, the value for the heat dissipated (Q) was statistically higher (-6.6±0.3) than for the concentration equal to 64 ppm (- 4.8 ± 0.9), while that in the forest soil and for the soil tilled with maize crop its influence was undetectable. The microbiological analysis for the forest soil and for the soil under maize crop shown that there are no differences that are statistically significant for some conditions studied, in such a way that for the study with nicosulfuron we can conclude that the Isothermal Microcalorimetry shows itself a promising technique that can allow studies with xenobiotics as the pesticides / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Cement has been used in the world, presenting a wide versatility. However, due to its chemical nature, it is subject to several types of chemical damages, especially for agents of acidic nature. With the purpose of increase its life-time, new cement slurries have been modified with the addition of specific additives. The objective of this work is to modify cement slurries with epoxy resins, which promote higher resistance of those materials in relation to acid attacks. Three cement slurries were synthesized with epoxy resins (GY, PY-1 and PY-2) and a standard slurries, which was composed by cement and water (w/c = 0,5). The syntheses were performed according to the API recommendations. After 30 days of hydration, the samples were characterized by XDR, FTIR and thermal analysis (TG and DSC). The slurries characterization has suggested the presence of low amounts of portlandita (Ca(OH)2) in the slurry with the higher content of polymerized epoxy resin. The hydration processes of the cement slurries were studied by heat-conduction microcalorimetry. The energetic and enthalpic hydration data were all exothermic in nature. It was verified that the addition of the polymers delayed the processes of hydration of the slurries, decreasing the flow of heat released as a function of the amount of added resin. The cumulative heat release curves have shown the presence of multilinearity of the kinetic processes. The hydration microcalorimetric data were well fitted to the multistep Avrami kinetic model. A kinetic study of HCl interaction with the new slurries were performed by the batch methodology at 25, 35, 45 e 55°C. The Avrami kinetic model also appears to be the most efficient in describing the kinetic isotherms. It was observed that the kinetic constants of interaction of the acid with the slurries increased with the increase of temperature and decreased as a function of the amount of resin added in the slurries. The speed of reaction of the cement slurries with HCl was determined from the kinetic parameters obtained by the Avrami model. Speed reaction in the order of 10-3 mol.g.h-1 were found for the standard slurry and of the order of 10-5 mol.g.h-1 for the slurries with the epoxy resins. In general, the analysis of the kinetic parameters indicated that increasing the resin amount in the composition of the slurries reduced the reaction speed and increased the resistance of those slurries to the acid attack. / O cimento é um dos materiais mais utilizados no mundo, apresentando uma larga versatilidade. No entanto, devido à sua natureza química, está sujeito a vários tipos de desgastes, especialmente por agentes de natureza ácida. Com a finalidade de prolongar o tempo de vida útil desse material, buscam-se novas formulações de pastas de cimento através da adição de aditivos específicos. O objetivo deste trabalho é a modificação de pastas de cimento com resinas epóxi, as quais promovem maior resistência desses materiais frente aos ataques ácidos. Foram sintetizadas três pastas de cimento com resinas epóxi (GY, PY-1 e PY-2) e uma pasta padrão, composta de cimento e água. Para preparação utilizaram-se dois tipos de resinas epóxi, uma do tipo bisfenol-A e seu endurecedor de isoforonodiamina (GY) e outra, uma combinação do bisfenol-F e do bisfenol-A com endurecedor de poliamidoamina (PY-1 e PY-2). Após 30 dias de hidratação, as amostras foram caracterizadas por DRX, FTIR e por análise térmica (TG e DSC). A caracterização das pastas sugeriu a presença de baixas quantidades de portlandita (Ca(OH)2) nas composições com maior porcentagem de resina epóxi. Os processos de hidratação das pastas de cimento foram estudados por calorimetria isotérmica. Os dados energéticos de entalpia de hidratação foram todos de natureza exotérmica. Foi verificado que a adição do polímero retardou o processo de hidratação das pastas, reduzindo o fluxo de calor liberado em função da porcentagem de resina adicionada. As curvas de liberação do fluxo de calor mostraram a presença de vários processos cinéticos distintos. Os dados de hidratação foram bem ajustados ao modelo cinético de Avrami. O estudo cinético de interação de HCl com as pastas de cimento foi realizado pelo método de batelada nas temperaturas de 25, 35, 45 e 55°C. O modelo cinético de Avrami também foi o que mais se mostrou eficiente em descrever as isotérmicas cinéticas. Foram observados que as constantes cinéticas de interação do ácido com as pastas aumentaram com o aumento da temperatura, e diminuíram em função do aumento da quantidade de polímero adicionado nas pastas. A velocidade de reação das pastas de cimento com o HCl foi estimada a partir dos parâmetros cinéticos obtidos pelo modelo de Avrami. Foram verificados valores de velocidade de reação da ordem de 10-3 mol.g.h-1 para a pasta padrão e da ordem de 10-5 mol.g.h-1 para as pastas aditivadas. Em geral, a análise dos parâmetros cinéticos indicou que o aumento da porcentagem de resina na composição das pastas reduziu a velocidade de reação e, aumentou a resistência dessas pastas ao ataque ácido.