Este trabalho apresenta uma proposta para o Ensino de Física partindo de aplicações da Física em produtos tecnológicos, e está formatado à luz da pedagogia construtivista de Piaget, Vygotsky e Ausubel. Pretende-se despertar a curiosidade e o interesse dos professores e, como conseqüência, dos alunos, pelos temas da Física, desmistificando equipamentos utilizados no cotidiano. Um dos objetivos do trabalho é contribuir para o preenchimento de lacunas existentes no Ensino de Física no Ensino Médio através da formação continuada de professores. O desenvolvimento do trabalho consistiu na realização de oficinas para professores e estudantes do Ensino Médio focalizadas no estudo de Fenômenos Ondulatórios, Eletromagnetismo e Tópicos de Física Moderna que explicam o funcionamento do forno de microondas e do disco rígido de computador. As oficinas foram oferecidas para professores de Física em seis localidades diferentes do Estado, e para alunos da terceira série do Ensino Médio do Instituto Estadual de Educação Cardeal Pacelli de Três de Maio, e consistiram de uma série de atividades, como a desmontagem de um forno de microondas e do disco rígido de computador, atividades interativas e experimentais. A realização destas atividades está de acordo com a proposta de Piaget, segundo a qual, as ações humanas são a base do comportamento. As atividades são desenvolvidas em pequenos grupos, seguidas por momentos de discussão no grande grupo, pois, conforme Vygotsky, o desenvolvimento cognitivo tem como origem a conversão de relações sociais em funções mentais. Através do conjunto de atividades, seja através das ações ou interações humanas, os conhecimentos prévios dos indivíduos são constantemente confrontados com novos conhecimentos, criando condições para uma aprendizagem significativa, conforme Ausubel. O trabalho foi submetido à avaliação com a aplicação de um pré-teste, antes do início das atividades propostas, e de um pós-teste, aplicado após o encerramento das atividades. Os resultados das avaliações mostraram que novos conceitos foram aprendidos pelos participantes, indicando que a proposta, baseada no ensino de Física a partir de aplicações tecnológicas, é eficiente e indicada para promover a melhoria da qualidade do Ensino de Física. / This work consists in a project for Physics Education starting from the application of Physics in technological products, and it is based on the theory of constructivism from Piaget, Vygotsky and Ausubel. The aim is to instigate the curiosity and the interest of teachers and, as a consequence, of students, by Physics subjects, through experiments based on how domestic equipments work. One of the purposes of this project is to help improving the formation of High School Physics teachers. The project consisted of workshops for teachers and High School students, focused on Wave Phenomena, Electromagnetism and Modern Physics, to explain how the microwave oven and a computer hard disk work. The workshops were held at six towns in the Northeast region of the State and for senior High School students of the Instituto Estadual de Educação Cardeal Pacelli in Três de Maio. They consisted of different kinds of activities like disassembling a microwave oven and a computer hard drive, and interactive and experimental activities. The development of these activities is in agreement with the Piaget´s theory that the actions are the basis of the human behavior. The activities were performed in small groups, followed by discussion breaks with the whole group, since, according to Vygotsky, the cognitive development was created by the conversion of social relations to mental functions. Through the set of activities, involving actions and human interactions, the previews knowledge of the individuals are constantly confronted with new knowledge, making conditions for a meaningful learning, according to Ausubel. The evaluation of the project was based on tests for the participants, before and after the workshops. The results showed that the participants improved their knowledge about Physics concepts, indicating that the project, based on Physics education starting from the technological applications, is efficient and indicated to promote the improvement of the quality of Physics classes at High School.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-06-12T18:29:02Z No. of bitstreams: 1 EDNA GOMES DA SILVA – TESE (PPGEP) 2016.pdf: 5406028 bytes, checksum: f01a907e44b485aba5813ac32c84fd35 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-12T18:29:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EDNA GOMES DA SILVA – TESE (PPGEP) 2016.pdf: 5406028 bytes, checksum: f01a907e44b485aba5813ac32c84fd35 (MD5) Previous issue date: 2016-08-19 / Este trabalho tem como objetivo estudar teórico e experimentalmente a secagem combinada (convectiva e micro-ondas) de sólidos esferoidais prolatos. Um modelo matemático bidimensional transiente em coordenadas esferoidais prolatas foi desenvolvido para predizer a transferência de calor e massa e simular a distribuição do teor de umidade e da temperatura no interior do sólido, considerando condição de contorno convectiva na superfície, termo de geração de calor por onda eletromagnética e ao longo do processo, propriedades termo físicas e volume constantes. O método dos volumes finitos foi utilizado para a solução numérica das equações governantes, usando uma malha regular. Para validação da metodologia teórica foram realizados experimentos de secagem por micro-ondas com grãos de arroz em casca in natura (variedade BRSMG Conai) para três níveis de potências absorvidas: 0,192; 0,491 e 0,694 W. Resultados do efeito da razão de aspecto do sólido, números de Biot de transferência de massa e de calor, densidade de potência e fator de atenuação da onda eletromagnética sobre a cinética de secagem e aquecimento, e distribuições de temperatura e teor de umidade no interior do sólido são apresentados e analisados. A comparação entre os dados teóricos e experimentais do teor de umidade e da temperatura dos grãos de arroz em casca resultou num bom ajuste e possibilitou a estimativa dos coeficientes de difusão de massa e de transferência de massa e calor convectivos. Verificou-se que, o aumento na potência absorvida proporcionou menor tempo de secagem e maior temperatura superficial do grão de arroz, e que os coeficientes de transporte de calor e de massa preditos tendem a aumentar com o aumento da potência aplicada. / This work aims to study theoretical and experimentally the combined drying (convective and microwave) of prolate spheroidal solids. A transient two-dimensional mathematical model in prolate spheroidal coordinates it was developed to predict the heat and mass transfer and simulate the moisture content and temperature distributions inside the solid considering convective boundary condition at the surface, microwave heat generation term, thermo physical properties and volume constants. The finite volume method was used for the numerical solution of the governing equations, using a regular grid. To validate the theoretical methodology microwave drying experiments were carried out with rice grains in fresh bark (variety BRSMG Conai) in three levels of absorbed power: 0.192; 0.491 and 0.694 W. Results of the effect of the solid aspect ratio, Biot numbers of mass and heat transfer, power density and attenuation factor of the electromagnetic wave on the drying and heating kinetics, and temperature and moisture content distributions within the solid are presented and analyzed. The comparison between theoretical and experimental data of moisture content and temperature of the rice grain resulted in a good fit and estimative at the mass diffusion coefficient and convective heat and mass transfer coefficients. It was found that the increase in absorbed power provided shorter drying time and higher surface temperature of the rice grain , and that the predicted heat and mass transport coefficients tend to increase with increased power applied.

Made available in DSpace on 2016-08-19T12:56:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao Eva.pdf: 1581206 bytes, checksum: 1aebd130343ea1ba16d040c34b337e22 (MD5) Previous issue date: 2011-07-04 / The presence of metals in biodiesel can be related to raw material, the process used to obtain biodiesel or its storage and can cause reactions of oxidation, corrosion and clogging engines, besides causing risks to human health and the environment. In this paper, we propose a procedure based on voltammetric experimental conditions suitable for the determination of Ni2+ ion in biodiesel (B100) through Square Wave Adsorptive Stripping Voltammetry, using the mercury film electrode prepared ex situ. First, the mercury film was prepared and then was conducted the analysis of a biodiesel pre-treated (digested) sample. The sample digestion was performed with microwave oven in a closed system in the presence of ultra-pure nitric acid and hydrogen peroxide. After this, ammonia buffer 0.01 mol L-1 pH 9.23 and NaOH 0.46 mol L-1 was added into the cell to adjust the pH of the sample to a final value of approximately 9.2. Finally, the chelator dimethylglyoxime (DMG) 0.01 mol L-1 was added, which acts as a complexing element to capture the Ni2+ ion. Next, several voltammetric experiments, in the absence and presence of increasing aliquots of biodiesel and standard solution of the metallic ion, were performed to optimize the analysis conditions. The results indicate that the Square Wave Adsorptive Stripping Voltammetry (VAdRSWV) appeared suitable for measurements of trace metal in Biodiesel (B100) in concentrations up to 10-8 mol L-1. The experiments carried out by successive addition of aliquots of a standard solution of Ni2+ ions provided a linear response of peak current with the concentration of metal ion. Each sample of biodiesel was analyzed in triplicate, with very satisfactory results from the analytical point of view, once we were dealing with trace element analysis, especially in terms of accuracy (recovery 105%) and precision (RSD 9.61%) for the Ni2+ metal ion, using a confidence limit of 98%. / A presença de metais no biodiesel pode estar relacionada com a matéria-prima, com o processo utilizado para a obtenção do biodiesel ou com sua estocagem e pode provocar reações de oxidação, corrosão e entupimento em motores, além de causar riscos à saúde humana e ao meio ambiente. Neste trabalho, é proposto um procedimento voltamétrico com base em condições experimentais adequadas para a determinação do íon Ni2+ em biodiesel (B100) por Voltametria Adsortiva de Redissolução no modo Onda Quadrada, usando o eletrodo de Filme de Mercúrio preparado no modo ex situ. Inicialmente, o filme de mercúrio foi preparado e a seguir realizaram-se as análises com amostra de biodiesel pré-tratada (digerida). A digestão da amostra foi realizada com forno de micro-ondas em sistema fechado, na presença de ácido nítrico ultra-puro e peróxido de hidrogênio. Após essa etapa, foi adicionado tampão amônia 0,01 mol L-1 pH 9,23 e NaOH 0,46 mol L-1 na célula para ajustar o pH da amostra para um valor final de aproximadamente 9,2. Por fim, foi adicionado o quelante dimetilglioxima (DMG) 0,01mol L-1 que funciona como complexante para captura do íon Ni2+. Após esta etapa, vários experimentos voltamétricos, na ausência e presença de alíquotas crescentes de biodiesel e solução padrão do íon metálico foram realizados para otimizar as condições de análise. Os resultados obtidos indicam que a Voltametria Adsortiva de Redissolução no modo Onda Quadrada (VAdRSWV) apresentou resultado satisfatório para medidas do metal traço em Biodiesel (B100), em concentrações de até 10-8 mol L-1. Os experimentos realizados pela adição sucessiva de alíquotas de uma solução padrão do íon Ni2+ proporcionaram uma resposta linear da corrente de pico com a concentração do íon metálico. Cada amostra de biodiesel foi analisada em triplicata, apresentando resultados bastante satisfatórios do ponto de vista analítico por se tratar de análise de elementos traços, principalmente, em termos de exatidão (recuperação de 105 %) e precisão (DPR de 9,61%), para o íon metálico Ni2+, utilizando um limite de confiança de 98%.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-07-20T14:04:12Z No. of bitstreams: 1 lucasviniciusdefaria.pdf: 2100582 bytes, checksum: 25d968a4baa8a369f530d1dff0826872 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-08-09T12:56:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 lucasviniciusdefaria.pdf: 2100582 bytes, checksum: 25d968a4baa8a369f530d1dff0826872 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-09T12:56:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lucasviniciusdefaria.pdf: 2100582 bytes, checksum: 25d968a4baa8a369f530d1dff0826872 (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / Produtos cosméticos como sombra para os olhos, pó compacto e batom são utilizados demasiadamente pela sociedade feminina em busca de uma melhor aparência. Entretanto é importante destacar que nem todos produtos estão isentos de impurezas como metais, os quais podem ser tóxicos ao ser humano. O objetivo deste trabalho foi otimizar um procedimento adequado para o tratamento de amostra de cosméticos faciais (batom, pó compacto e sombra) empregando planejamento de experimentos (Box Behnken e fatorial 32 com triplicata no ponto central) com digestões em chapa de aquecimento e forno micro-ondas utilizando misturas de ácido nítrico e clorídrico concentrados, para a determinação eletroquímica de cobre, chumbo e zinco. Para análise destes metais trabalhou-se com um conjunto de três eletrodos: eletrodo de carbono vítreo modificado com mercúrio (trabalho), Ag/AgCl (referência) e platina (auxiliar). A modificação do eletrodo de carbono vítreo com mercúrio foi feita in situ, isto é, simultaneamente com a deposição dos analitos, sendo necessário o tempo de 300 s para deposição. Parâmetros envolvidos com a etapa de redissolução da voltametria de onda quadrada como frequência, amplitude e incremento de potencial foram otimizados de modo univariado, sendo as condições otimizadas respectivamente (60 Hz, 45 mV e 7 mV). As análises de cobre e chumbo foram feitas simultaneamente utilizando como eletrólito suporte ácido clorídrico 0,1 mol L-1, enquanto que o zinco foi analisado separadamente empregando o tampão acetato 0,1 mol L-1 (pH=4,6) como eletrólito suporte. O forno micro-ondas foi o método escolhido para digestão de todas as amostras de cosméticos faciais, onde as recuperações variaram de 83108%, 67-76% e 75-103% respectivamente para cobre, chumbo e zinco. Os limites de detecção do método para cobre, chumbo e zinco variaram de 0,05-0,36 µg g-1, e os limites de quantificação de 0,36-1,16 µg g-1. Foram analisadas 9 amostras, sendo que as concentrações de Cu, Pb e Zn variaram respectivamente em 14-26,68 µg g-1; 1,31-9,74 µg g-1 e 7,1-42064 µg g1. Para validação dos resultados obtidos eletroquimicamente, empregou-se a F AAS (Cu e Zn) e GF AAS (Pb). A partir de testes estatísticos verificou-se que não houve evidências de diferenças significativas entre o método desenvolvido eletroquimicamente e F AAS, GF AAS com 95% de confiança. Os níveis de concentrações encontrados para os metais ficaram abaixo do nível estabelecido pela sociedade europeia, não oferecendo risco a saúde humana, no que tange aos metais analisados. / Cosmetic products such as eye shadow, compact powder and lipstick are used too much by the feminine society in search of a better appearance. However, it is important to note that not all products are free from impurities such as metals, which can be toxic to humans. The objective of this work was to optimize a suitable procedure for the treatment of facial cosmetic samples (lipstick, compact powder and eye shadow), employing experiment planning (Box Behnken and factorial 32 with triplicate at the central point), With digestion in heating plate and microwave oven using concentrated nitric and hydrochloric acid mixtures, for the electrochemical determination of copper, lead and zinc. For analysis of these metals we worked with a set of three electrodes: mercury modified glass carbon electrode (work), Ag / AgCl (reference) and platinum (auxiliary).The modification of the glassy carbon electrode with mercury was done in situ, that is, simultaneously with the deposition of the analytes, being necessary the time of 300 s for deposition. Parameters involved with the step of redissolution of the square wave voltammetry frequency, amplitude and potential increase were optimized univariate. being the conditions optimized respectively (60 Hz, 45 mV and 7 mV). Copper and lead analyzes were performed simultaneously using 0.1 M hydrochloric acid as the electrolyte, While the zinc was analyzed separately using the 0.1 M acetate buffer (pH = 4.6) as the electrolyte. The microwave oven was the method chosen for digestion of all samples of facial cosmetics, where recoveries varied from 83-108%, 67-76% and 75-103% respectively for copper, lead and zinc. Limits of detection of the method for copper, lead and zinc varied from 0,05-0,36 μg g -1, and the limits of quantification of 0,36-1,16 μg g -1. Nine samples were analyzed, with concentrations of Cu, Pb and Zn varying respectively in 14-26.68 μg g-1; 1.319.74 μg g-1 and 7.1-42064 μg g -1. For the validation of the results obtained electrochemically, an F AAS (Cu and Zn) and GF AAS (Pb) were used. From statistical tests it was verified that there was no evidence of significant differences between the electrochemically developed method and F AAS, GF AAS with 95% confidence. The concentration levels found for metals are below the level established by the European company and do not pose a risk to human health as regards the metals analyzed.

Foram confeccionados 50 corpos de prova, divididos em 30 próteses totais superiores e 20 bases de provas permanentes, padronizados, para se avaliar a alteração dimensional da base de prova permanente, com dupla polimerização, processada em forno de microondas convencional; base de prova permanente com dupla polimerização, processada no método convencional; e a prótese total em uma única polimerização. Para essa análise, essas próteses foram divididas em 5 grupos: grupo I – prótese total convencional – banho de água (controle); grupo II – base de prova permanente processada convencionalmente; grupo III – base de prova permanente processada em forno de microondas convencional; grupo IV – prótese total superior padronizada com base de prova permanente processada convencionalmente, com as bases do grupo II; grupo V – prótese total superior com base de prova permanente, processada no forno de microondas convencional, com as bases de prova do grupo III. Para avaliar essa alteração foi usado o recurso do scaneamento da região posterior das próteses, “Post-dam", desses corpos de prova. Após esse processo, a imagem capturada foi levada para o programa Photoshop 8.0 determinando a região de avaliação. Após essa seleção, a imagem é acessada no CorelTrace 11 para ser transformada em preto e branco e vetorizada, sendo, então, levada para o CorelDraw 11 para ser feita a medição do espaço da região posterior, entre o modelo e a base de prova/prótese total, para permitir a análise dos valores da alteração dimensional dos corpos de prova em questão, após o processamento. Os resultados mostram que: 1) a diferença da variação média para os lados esquerdo, centro e direito, respectivamente, na ordem de décimos ou centésimos de milímetros, para o grupo IV e I (0,07; 0,08 e 0,09); para o grupo V e I (0,10; 0,32 e 0,25) e para o grupo V e IV (0,17; 0,24 e 0,16) não pode ser considerada relevante clinicamente para afetar o ajuste da prótese na boca e promover a ocorrência de maiores transtornos clínicos; 2) A alteração média das áreas do lado esquerdo e direito para o grupo I, II e IV obtiveram uma homogeneidade na alteração, diferindo os Grupos III e V em relação aos outros, não existindo porém, diferença significante a nível de 5% entre as áreas desses segmentos; 3) A análise da variância do índice da área dos cinco (5) grupos não apresentou resultado significante que desabonasse a utilização de qualquer um dos métodos para a confecção da prótese total. No entanto, mais estudos devem ser realizados com o intuito de se aprimorar o uso do forno de microondas para o processamentos da prótese. / The 50 samples of pattern maxillary complete denture were processed, divided in 30 maxillary complete denture and 20 permanent proof base, to evaluated of dimensional changes in the permanent proof base with twice polymerization, process in microwave oven, to compare with the others two groups, the complete denture with conventional process and the complete denture with permanent proof base with twice polymerization in a conventional process. To evaluated this complete dentures they were divided in 5 groups: group I – conventional complete denture; group II – proof base conventional process; group III – proof base in microwave process; group IV – complete denture using the proof base of the group, with the conventional process and the group; group V – complete denture using the proof base of the group III, microwave process. To evaluated this alteration used the scanner in the “Post-dam", in this samples. After this proceding the image was putting in the Adobe Photoshop 8.0 program to determinate what region was evaluated. After this selection, the image access in the CorelTrace 11 program and transformed in black and white, and after to access in the CorelDraw 11 that was measured the region between the cast and the complete/permanent proof base, to allow the analysis of the values the dimensional alteration of the proof body, after the process. The results show: 1) The linear dimensional alteration the difference mean variation for the left, center and right sides, respectively, it was in decimal order or centesimal of millimeters, for the group IV and I (0,07; 0,08 and 0,09); and for the group V and I were (0,10; 0,32 and 0,25) and for the group V and IV (0,17; 0,24 and 0,16) and it cannot be considered clinically relevant to affect the prosthesis adjustment in the mouth, and promote the occurrence of more clinical disruptions; 2) The dimensional alterations in the areas (left and right side) of the proof bodies of the three groups I, II and IV were uniform, and the groups III and V weren’t homogeneous, but there is not a statically significant difference, about 5%, between the segment left and right areas; 3) The variation of the area index about five groups there is not a statically significant that couldn’t use of the both method to build the complete denture. Although, more studies are important to realize with the objective to improve the use the microwave over to process the denture.

É sabido que: (i) as sínteses individual e múltipla (manual e automática), bem como a construção de bibliotecas e micro-arranjos de peptídeos sintéticos empregam a metodologia da fase sólida (SPFS); (ii) apesar do desenvolvimento atual desta metodologia sintética, os químicos de peptídeos continuam se deparando com problemas e limitações inerentes a ela; (iii) muitos trabalhos relatam a sua agilização pelo uso de altas temperaturas, mas poucos revelam preocupação com a integridade quiral dos peptídeos-alvo. Portanto, o presente trabalho objetivou dar continuidade à nossa investigação pioneira das: 1) incidência da enantiomerização dos aminoácidos e/ou de outras reações secundárias nas SPFS passo a passo de peptídeos a 60 °C; 2) viabilidade de realização de todas as etapas da síntese convergente em fase sólida (SCPFS) a 60 °C. Em relação ao tópico 1, os peptídeos-alvo escolhidos tinham tamanho e sequência variáveis que incluiam os aminoácidos trifuncionais problemáticos Cys, Ser, His, Met e Trp. Todos eles foram obtidos por SPFS passo a passo convencional e a 60 °C usando aquecimento convencional e micro-ondas. A identificação e a quantificação dos isômeros contaminantes foram feitas com a ajuda de padrões resultantes da SPFS passo a passo convencional e de métodos analíticos (RP-HPLC, LC-ESI/MS, CE e análise quiral de aminoácidos) em condições estabelecidas por nós. Foi constatado que: (i) as nossas condições de acoplamento são mais econômicas que as usuais, pois empregam menor concentração e excesso molar de N-acil-aminoácidos; (ii) nelas, a SPFS a 60 °C usando o aquecimento convencional é simples, prática, de custo relativamente baixo, demanda ½ do tempo da SPFS convenciona e não compromete significativamente a integridade quiral dos aminoácidos; (iii) nas condições similares, a SPFS passo a passo a 60 °C assistida por micro-ondas é mais rápida (realizada em ¼ do tempo gasto na SPFS convencional), porém mais cara e acompanhada de aumento significativo da enantiomerização da Cys; (iv) a mistura 25% DMSO/tolueno, nunca antes utilizada na SPFS assistida por micro-ondas, favoreceu a formação de contaminantes contendo Met oxidadas a sulfóxidos durante as sínteses do fragmento CCK24-33NS, mas o mesmo ocorreu quando DMF foi usado nas sínteses da CCK-33 NS; (v) outras reações secundárias típicas da SPFS passo a passo não foram intensificadas significativamente nas nossas condições sintéticas a 60 °C. Quanto ao tópico 2, foi escolhida a CCK-33 NS como modelo peptídico. Foi constatado que: (i) a etapa de obtenção dos fragmentos peptídicos protegidos que atuariam como doadores de acila (D.A.) e aceptor de acila (A.A.) de partida pode ser ágil e bem sucedida pela SPFS passo a passo a 60 °C nas nossas condições experimentais usando o aquecimento convencional; (ii) DMF, NMP e 25% DMSO/Tolueno foram adequados à solubilização dos fragmentos D.A. e dos reagentes necessários à sua ativação a 60 °C; (iii) a 60 °C, tais solventes também intumesceram satisfatoriamente a CCK24-33NS-resina Rink amida, A.A. de partica; (iv) o aquecimento convencional permitiu que algumas reações de acoplamento entre os D.A. e A.A. escolhidos fossem realizadas com sucesso; na maioria dos casos em que isso não ocorreu, o uso combinado das micro-ondas e agitação sob atmosfera inerte mediaram a formação do produto desejado; (v) a natureza dos fragmentos D.A. e A.A. é fator limitante na SCPFS, mesmo a 60 °C e usando o aquecimento convencional ou as micro-ondas, e, portanto, ele precisa ser melhor estudado. / It is well known that: (i) individual and multiple peptide syntheses (manual and automatic) as well as construction of synthetic peptide libraries and micro-arrays are all based on solid phase chemistry (SPPS); (ii) despite the current development of such synthetic methodology, peptide chemists are still facing its problems and inherent limitations; (iii) many previous works employed high temperatures to accelerate stepwise SPPS, but only a few showed concern about the preservation of the chiral integrity of the target peptide. Therefore, the main goal of the present work was to continue our pioneering investigation of: 1) the incidence of amino acids enantiomerization and/or other side-reactions in the stepwise SPPS at 60°C, 2) the viability of performing all steps of the convergent synthesis on a solid support (CSPPS) at 60°C. With regard to the topic 1, the peptides chosen as targets had variable size and sequence, which included the tricky trifunctional amino acids Cys, Ser, His, Met and Trp. The peptides were synthesized by conventional stepwise SPFS and at 60 °C using conventional or microwave heating. Identification and quantification of the contaminant isomers was done with the aid of standards resultant from conventional stepwise SPPS and of analytical methods (RP-HPLC, LC-ESI/MS, CE and chiral amino acids analysis) in conditions established in our laboratory. It was shown that: (i) our coupling conditions are cheaper than the usual ones as they employ lower concentration and excess of N-acyl-amino acids; (ii) under them, stepwise SPPS at 60 °C using the conventional heating is simple, practical, relatively low-cost, demands half of the time required by conventional stepwise SPPS and does not cause the enhancement of amino acids enantiomerization; (iii) under similar conditions, microwave-assisted stepwise SPPS at 60 °C is faster (it demands only one-fourth of the time spent in the conventional stepwise SPPS), but it is more expensive and causes significant damage specially to the chiral integrity of Cys; (iv) the binary mixture 25% DMSO/toluene, never used earlier in microwave-assisted stepwise SPPS, led to the formation of contaminants with Met oxidized to its sulfoxides during the synthesis of CCK24-33NS; however, it also occurred when DMF was used in the synthesis of CCK-33 NS; (v) other side reactions typical of stepwise SPPS were not significantly intensified under our conditions at 60 °C. Concerning to the topic 2, CCK-33 NS was chosen as the model peptide. It was shown that: (i) the synthesis of the protected peptides that would act as acyl donor (A.D.) or as the starting acyl aceptor (A.A.) can be fast and successfully achieved at 60 °C under our experimental conditions using conventional heating; (ii) DMF, NMP and 25% DMSO/toluene dissolved all A.D. and the reagents required for their activation at 60 °C; (iii) at this temperature, such solvents were also able to properly swell CCK24-33NS-Rink amide resin, the starting A.A.; (iv) the conventional heating allowed for some coupling reactions between A.D. and A.A., but in most cases in which it did not occur, the combined use of microwaves and stirring under inert atmosphere mediated the formation of the desired products; (v) the nature of fragments A.D. and A.A. is a limiting factor in the CSPPS even at 60 °C and using the conventional or microwave heating; therefore, it should be further studied.

Made available in DSpace on 2016-08-19T12:56:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MIRELA GHISI.pdf: 1324849 bytes, checksum: 5d9ca5c5a49c366f3bf4959e2e942a14 (MD5) Previous issue date: 2011-05-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The metals content in biodiesel is directly related with the raw material used and also with the utilized biodiesel production method. In this work, an evaluation of the main metals present in biodiesel samples from different sources was done. The qualitative analysis of the metal content was assessed using the Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry technique after sample digestion in microwave oven. The main metals identified in the analyzed biodiesel samples were Al, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Ni, Pb, Sr and Zn. Metals like Ag, As, Ba, Cd, Co, Tl and V have not significant presence in the samples. Among these, Cu and Fe were selected due to their relevance and importance in oxidative process of biodiesel, to the development of an analytical methodology to be used in the determination by Electrothermal Atomic Absorption Spectrometry, and also evaluate the effect of these metals over the oxidative stability of the soy biodiesel. The samples were prepared with tetramethylammonium hydroxide (TMAH), and the pyrolysis and atomization temperatures were optimized pyrolysis and atomization curves. The high pyrolysis temperature adopted, 1000 oC, certainly minimized potential interferences, but calibration had to be carried out with aqueous standard solutions in the presence of the TMAH. The detection limits in the sample (3s, n=10), were quite low 15 ng g-1 and 24 ng g-1 for Cu and Fe, respectively. Seven biodiesel samples, produced from different raw materials, including vegetable seed, waste frying oil and animal fat were analyzed. Accuracy was validated by applying the recovery test (recoveries from 105% to 120%) and through comparison with the obtained results by High Resolution Continuum Source Electrothermal Atomic Absorption Spectrometry. The precision, expressed by the relative standard deviation, was better than 3% for Cu and than 7% for Fe. Copper could be quantified in two and Fe in three of the seven samples. The biodiesel sample from fodder turnip was especially rich in the analytes in comparison to the other samples. The influence of metals Cu and Fe on soy biodiesel oxidative stability was evaluated by Rancimat method through induction period, according with the Standard EN 14112. The metals Cu2+ and Fe3+ were added to the biodiesel samples in the form of theirs salts, and different storage times of the samples were evaluated. Due to the catalytic behaviour of these metals, the oxidative stability of the samples was affected, even under low metal concentrations. Compared to Cu2+, the effect over the biodiesel stability was higher when Fe3+ was added. / A presença de metais no biodiesel está diretamente relacionada com a matéria-prima utilizada e também com o processo utilizado para a obtenção do biodiesel. Neste trabalho realizou-se uma avaliação dos principais metais presentes em amostras de biodiesel provenientes de diferentes fontes. A análise semi-quantitativa nas amostras de biodiesel foi realizada utilizando a técnica de Espectrometria de Massa com Plasma Indutivamente Acoplado após a digestão das amostras em micro-ondas. Os principais metais identificados nas amostras de biodiesel analisadas são Al, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Ni, Pb, Sr e Zn. Metais como Ag, As, Ba, Cd, Co, Tl e V não estão presentes em concentrações significativas nessas amostras. Em função de sua relevância e importância em processos oxidativos do biodiesel, selecionou-se Cu e Fe para o desenvolvimento de uma metodologia analítica para a determinação destes por Espectrometria de Absorção Atômica com Atomização Eletrotérmica e também a avaliação do efeito destes metais sobre a estabilidade oxidativa do biodiesel de soja. As amostras foram preparadas com hidróxido de tetrametilamônio (TMAH), e as temperaturas de pirólise e atomização foram otimizadas através de curvas de pirólise e atomização. A alta temperatura de pirólise adotada, 1000 oC, certamente ajudou a minimizar possíveis interferências; porém, a calibração teve de ser realizada com padrões aquosos na presença de TMAH. Os limites de detecção (3s, n = 10), na amostra, foram baixos, 15 ng g-1 e 24 ng g-1 para Cu e Fe, respectivamente. Sete amostras de biodiesel, produzidas de diferentes matérias-primas, incluindo óleos vegetais, óleo de fritura e gordura animal foram analisadas. A exatidão foi avaliada através do teste de recuperação (recuperações de 105% a 120%) e através da comparação com os resultados obtidos por Espectrometria de Absorção Atômica de Alta Resolução com Fonte Contínua e Atomização Eletrotérmica. A precisão, expressa pelo desvio padrão relativo foi melhor que 3% para Cu e que 7% para Fe. Cobre pôde ser quantificado em duas e Fe em três das sete amostras. A amostra de biodiesel proveniente do nabo forrageiro era especialmente rica nos analitos comparada às outras amostras. A influência dos metais Cu e Fe sobre a estabilidade oxidativa do biodiesel de soja foi avaliada pelo método Rancimat através do período de indução, de acordo com a Norma EN 14112. Os metais Cu2+ e Fe3+ foram adicionados nas amostras de biodiesel na forma de seus sais, e foram avaliados diferentes tempos de armazenamento das amostras. Devido ao efeito catalítico destes metais, a estabilidade oxidativa das amostras analisadas foi reduzida mesmo na presença de baixas concentrações dos metais. O efeito do Fe3+ sobre a estabilidade do biodiesel foi significativamente maior quando comparado ao Cu2+.

Foram confeccionados 50 corpos de prova, divididos em 30 próteses totais superiores e 20 bases de provas permanentes, padronizados, para se avaliar a alteração dimensional da base de prova permanente, com dupla polimerização, processada em forno de microondas convencional; base de prova permanente com dupla polimerização, processada no método convencional; e a prótese total em uma única polimerização. Para essa análise, essas próteses foram divididas em 5 grupos: grupo I – prótese total convencional – banho de água (controle); grupo II – base de prova permanente processada convencionalmente; grupo III – base de prova permanente processada em forno de microondas convencional; grupo IV – prótese total superior padronizada com base de prova permanente processada convencionalmente, com as bases do grupo II; grupo V – prótese total superior com base de prova permanente, processada no forno de microondas convencional, com as bases de prova do grupo III. Para avaliar essa alteração foi usado o recurso do scaneamento da região posterior das próteses, “Post-dam”, desses corpos de prova. Após esse processo, a imagem capturada foi levada para o programa Photoshop 8.0 determinando a região de avaliação. Após essa seleção, a imagem é acessada no CorelTrace 11 para ser transformada em preto e branco e vetorizada, sendo, então, levada para o CorelDraw 11 para ser feita a medição do espaço da região posterior, entre o modelo e a base de prova/prótese total, para permitir a análise dos valores da alteração dimensional dos corpos de prova em questão, após o processamento. Os resultados mostram que: 1) a diferença da variação média para os lados esquerdo, centro e direito, respectivamente, na ordem de décimos ou centésimos de milímetros, para o grupo IV e I (0,07; 0,08 e 0,09); para o grupo V e I (0,10; 0,32 e 0,25) e para o grupo V e IV (0,17; 0,24 e 0,16) não pode ser considerada relevante clinicamente para afetar o ajuste da prótese na boca e promover a ocorrência de maiores transtornos clínicos; 2) A alteração média das áreas do lado esquerdo e direito para o grupo I, II e IV obtiveram uma homogeneidade na alteração, diferindo os Grupos III e V em relação aos outros, não existindo porém, diferença significante a nível de 5% entre as áreas desses segmentos; 3) A análise da variância do índice da área dos cinco (5) grupos não apresentou resultado significante que desabonasse a utilização de qualquer um dos métodos para a confecção da prótese total. No entanto, mais estudos devem ser realizados com o intuito de se aprimorar o uso do forno de microondas para o processamentos da prótese. / The 50 samples of pattern maxillary complete denture were processed, divided in 30 maxillary complete denture and 20 permanent proof base, to evaluated of dimensional changes in the permanent proof base with twice polymerization, process in microwave oven, to compare with the others two groups, the complete denture with conventional process and the complete denture with permanent proof base with twice polymerization in a conventional process. To evaluated this complete dentures they were divided in 5 groups: group I – conventional complete denture; group II – proof base conventional process; group III – proof base in microwave process; group IV – complete denture using the proof base of the group, with the conventional process and the group; group V – complete denture using the proof base of the group III, microwave process. To evaluated this alteration used the scanner in the “Post-dam”, in this samples. After this proceding the image was putting in the Adobe Photoshop 8.0 program to determinate what region was evaluated. After this selection, the image access in the CorelTrace 11 program and transformed in black and white, and after to access in the CorelDraw 11 that was measured the region between the cast and the complete/permanent proof base, to allow the analysis of the values the dimensional alteration of the proof body, after the process. The results show: 1) The linear dimensional alteration the difference mean variation for the left, center and right sides, respectively, it was in decimal order or centesimal of millimeters, for the group IV and I (0,07; 0,08 and 0,09); and for the group V and I were (0,10; 0,32 and 0,25) and for the group V and IV (0,17; 0,24 and 0,16) and it cannot be considered clinically relevant to affect the prosthesis adjustment in the mouth, and promote the occurrence of more clinical disruptions; 2) The dimensional alterations in the areas (left and right side) of the proof bodies of the three groups I, II and IV were uniform, and the groups III and V weren’t homogeneous, but there is not a statically significant difference, about 5%, between the segment left and right areas; 3) The variation of the area index about five groups there is not a statically significant that couldn’t use of the both method to build the complete denture. Although, more studies are important to realize with the objective to improve the use the microwave over to process the denture.

É sabido que: (i) as sínteses individual e múltipla (manual e automática), bem como a construção de bibliotecas e micro-arranjos de peptídeos sintéticos empregam a metodologia da fase sólida (SPFS); (ii) apesar do desenvolvimento atual desta metodologia sintética, os químicos de peptídeos continuam se deparando com problemas e limitações inerentes a ela; (iii) muitos trabalhos relatam a sua agilização pelo uso de altas temperaturas, mas poucos revelam preocupação com a integridade quiral dos peptídeos-alvo. Portanto, o presente trabalho objetivou dar continuidade à nossa investigação pioneira das: 1) incidência da enantiomerização dos aminoácidos e/ou de outras reações secundárias nas SPFS passo a passo de peptídeos a 60 °C; 2) viabilidade de realização de todas as etapas da síntese convergente em fase sólida (SCPFS) a 60 °C. Em relação ao tópico 1, os peptídeos-alvo escolhidos tinham tamanho e sequência variáveis que incluiam os aminoácidos trifuncionais problemáticos Cys, Ser, His, Met e Trp. Todos eles foram obtidos por SPFS passo a passo convencional e a 60 °C usando aquecimento convencional e micro-ondas. A identificação e a quantificação dos isômeros contaminantes foram feitas com a ajuda de padrões resultantes da SPFS passo a passo convencional e de métodos analíticos (RP-HPLC, LC-ESI/MS, CE e análise quiral de aminoácidos) em condições estabelecidas por nós. Foi constatado que: (i) as nossas condições de acoplamento são mais econômicas que as usuais, pois empregam menor concentração e excesso molar de N-acil-aminoácidos; (ii) nelas, a SPFS a 60 °C usando o aquecimento convencional é simples, prática, de custo relativamente baixo, demanda ½ do tempo da SPFS convenciona e não compromete significativamente a integridade quiral dos aminoácidos; (iii) nas condições similares, a SPFS passo a passo a 60 °C assistida por micro-ondas é mais rápida (realizada em ¼ do tempo gasto na SPFS convencional), porém mais cara e acompanhada de aumento significativo da enantiomerização da Cys; (iv) a mistura 25% DMSO/tolueno, nunca antes utilizada na SPFS assistida por micro-ondas, favoreceu a formação de contaminantes contendo Met oxidadas a sulfóxidos durante as sínteses do fragmento CCK24-33NS, mas o mesmo ocorreu quando DMF foi usado nas sínteses da CCK-33 NS; (v) outras reações secundárias típicas da SPFS passo a passo não foram intensificadas significativamente nas nossas condições sintéticas a 60 °C. Quanto ao tópico 2, foi escolhida a CCK-33 NS como modelo peptídico. Foi constatado que: (i) a etapa de obtenção dos fragmentos peptídicos protegidos que atuariam como doadores de acila (D.A.) e aceptor de acila (A.A.) de partida pode ser ágil e bem sucedida pela SPFS passo a passo a 60 °C nas nossas condições experimentais usando o aquecimento convencional; (ii) DMF, NMP e 25% DMSO/Tolueno foram adequados à solubilização dos fragmentos D.A. e dos reagentes necessários à sua ativação a 60 °C; (iii) a 60 °C, tais solventes também intumesceram satisfatoriamente a CCK24-33NS-resina Rink amida, A.A. de partica; (iv) o aquecimento convencional permitiu que algumas reações de acoplamento entre os D.A. e A.A. escolhidos fossem realizadas com sucesso; na maioria dos casos em que isso não ocorreu, o uso combinado das micro-ondas e agitação sob atmosfera inerte mediaram a formação do produto desejado; (v) a natureza dos fragmentos D.A. e A.A. é fator limitante na SCPFS, mesmo a 60 °C e usando o aquecimento convencional ou as micro-ondas, e, portanto, ele precisa ser melhor estudado. / It is well known that: (i) individual and multiple peptide syntheses (manual and automatic) as well as construction of synthetic peptide libraries and micro-arrays are all based on solid phase chemistry (SPPS); (ii) despite the current development of such synthetic methodology, peptide chemists are still facing its problems and inherent limitations; (iii) many previous works employed high temperatures to accelerate stepwise SPPS, but only a few showed concern about the preservation of the chiral integrity of the target peptide. Therefore, the main goal of the present work was to continue our pioneering investigation of: 1) the incidence of amino acids enantiomerization and/or other side-reactions in the stepwise SPPS at 60°C, 2) the viability of performing all steps of the convergent synthesis on a solid support (CSPPS) at 60°C. With regard to the topic 1, the peptides chosen as targets had variable size and sequence, which included the tricky trifunctional amino acids Cys, Ser, His, Met and Trp. The peptides were synthesized by conventional stepwise SPFS and at 60 °C using conventional or microwave heating. Identification and quantification of the contaminant isomers was done with the aid of standards resultant from conventional stepwise SPPS and of analytical methods (RP-HPLC, LC-ESI/MS, CE and chiral amino acids analysis) in conditions established in our laboratory. It was shown that: (i) our coupling conditions are cheaper than the usual ones as they employ lower concentration and excess of N-acyl-amino acids; (ii) under them, stepwise SPPS at 60 °C using the conventional heating is simple, practical, relatively low-cost, demands half of the time required by conventional stepwise SPPS and does not cause the enhancement of amino acids enantiomerization; (iii) under similar conditions, microwave-assisted stepwise SPPS at 60 °C is faster (it demands only one-fourth of the time spent in the conventional stepwise SPPS), but it is more expensive and causes significant damage specially to the chiral integrity of Cys; (iv) the binary mixture 25% DMSO/toluene, never used earlier in microwave-assisted stepwise SPPS, led to the formation of contaminants with Met oxidized to its sulfoxides during the synthesis of CCK24-33NS; however, it also occurred when DMF was used in the synthesis of CCK-33 NS; (v) other side reactions typical of stepwise SPPS were not significantly intensified under our conditions at 60 °C. Concerning to the topic 2, CCK-33 NS was chosen as the model peptide. It was shown that: (i) the synthesis of the protected peptides that would act as acyl donor (A.D.) or as the starting acyl aceptor (A.A.) can be fast and successfully achieved at 60 °C under our experimental conditions using conventional heating; (ii) DMF, NMP and 25% DMSO/toluene dissolved all A.D. and the reagents required for their activation at 60 °C; (iii) at this temperature, such solvents were also able to properly swell CCK24-33NS-Rink amide resin, the starting A.A.; (iv) the conventional heating allowed for some coupling reactions between A.D. and A.A., but in most cases in which it did not occur, the combined use of microwaves and stirring under inert atmosphere mediated the formation of the desired products; (v) the nature of fragments A.D. and A.A. is a limiting factor in the CSPPS even at 60 °C and using the conventional or microwave heating; therefore, it should be further studied.

PhD (Agric) / Department of Food Science