Dramatic increases in the price of crude oil, and consequently, transportation fuels, coupled with increased environmental concerns have resulted in rapid growth in biodiesel production. Thus, so does production of the primary coproduct, glycerol, which has become a worrying factor because for every ton of biodiesel produced, are generated 100 Kg of glycerol. Because this reality research has been developed to search alternatives for the use of glycerol. So, an application for this alcohol is the search for value-added chemicals such as propylene glycol and others. Reactions of aqueous phase reforming of glycerol were performed without the addition of hydrogen and streaming using monometallic catalysts of Re and Pt and bimetallic Pt-Re all supported on carbon Black . We used an aqueous solution of glycerol feeding 80% m / m, temperature of 275°C and 30 bar pressure. WHSV was varied and the content thus evaluating Re, its influence on the Pt catalysts, the stability and activity. The catalysts was characterized for temperature-programmed reduction (TPR); chemisorption of CO studies; temperature-programmed desorption-CO (TPD-CO); temperature-programmed desorption-isopropylamine (TPD-IPA). Studies of RTP for the bimetallic catalysts Pt-Re showed that rhenium interacts strongly with the platinum and possibly, precursor species are formed bimetallic alloy. CO chemisorption experiments resulted in the formation of the alloys of Pt-Re / C. The results of TPD-CO demonstrated that the addition of Re to the catalyst Pt / C changes the surface of Pt and collaborates with the weakening of bond strength of the CO molecule to the sites involved. Through the catalytic reactions studied and a qualitative analysis of chromatograms from high performance liquid chromatography (HPLC) and gas chromatography-mass spectrometry (GCMS) was possible to verify from the reaction of aqueous phase reforming of glycerol, the formation 1,2-propanediol and other products. / O grande aumento no preço do petróleo e conseqüentemente o transporte de combustíveis, juntamente com as preocupações ambientais resultaram em um rápido crescimento na produção de biodiesel. Assim, o mesmo acontece com a produção do subproduto, o glicerol, o qual se tornou um fator preocupante já que para cada tonelada de biodiesel obtido, são gerados 100 Kg de glicerol. Devido a esta realidade pesquisas vem sendo desenvolvidas para buscar alternativas para a utilização deste excedente. Dentro deste contexto, uma aplicação para este álcool é a busca de produtos químicos de valor agregado como o propanodiol e outros. Reações de reforma líquida do glicerol foram realizadas sem a adição de hidrogênio e em fluxo contínuo utilizando catalisadores monometálicos de Re e Pt e bimetálicos Pt-Re todos suportados em carbono Black . Foi utilizada uma solução aquosa de alimentação de glicerol 80 % m/m, temperatura de 275ºC, e pressão 30 bar. Variou-se o WHSV e teor de Re avaliando, portanto a influência deste sobre os catalisadores de Pt, a estabilidade e atividade. Os catalisadores foram caracterizados por redução à temperatura programada (RTP) quimissorção de CO, dessorção de CO à temperatura programada (DTP-CO) e dessorção de isopropilamina à temperatura programada (DTP-IPA). Os estudos de RTP para os catalisadores bimetálicos de Pt-Re demonstraram que o rênio interage fortemente com a platina e que possivelmente, espécies precursoras de ligas bimetálicas são formadas. Experimentos de quimissorção de CO resultaram na formação de ligas para os catalisadores de Pt-Re/C. Os resultados de DTP-CO demonstraram que a adição de Re ao catalisador de Pt/C altera a superfície da Pt e colabora com o enfraquecimento da força de ligação da molécula do CO aos sítios envolvidos. Através dos testes catalíticos estudados e uma análise qualitativa dos cromatogramas de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e cromatografia gasosa acoplada ao espectrômetro de massas (CG/MS), foi possível verificar a partir da reação de reforma líquida do glicerol, a formação 1,2-propanodiol e outros produtos. / Mestre em Química

Híbridos poliuretano-acrílicos foram sintetizados via polimerização em emulsão, utilizando uma dispersão de poliuretano base poliol poliéster como semente para a polimerização dos monômeros acrílicos, no caso, acrilato de butila e ácido metacrílico. As propriedades das dispersões híbridas resultantes foram avaliadas por espalhamento dinâmico de luz, teor de sólidos, pH e potencial Zeta. Os polímeros resultantes da secagem das dispersões aquosas foram caracterizados por cromatografia por exclusão de tamanho, calorimetria exploratória de varredura, análise dinâmico-mecânica, dureza, microscopia ótica do processo de cristalização, microscopia de força atômica, microscopia eletrônica de transmissão. A influência do método de síntese na morfologia dos híbridos foi avaliada. / PU-acrylic hybrids were prepared via emulsion polymerization, using an aqueous polyurethane dispersion as a seed for the acrylic monomers polymerization. Different quantities of acrylic monomers (butyl acrylate and methacrylic acid) were polymerized. The properties of the resulting hybrid dispersions were evaluated through dynamic light scattering, solid content, pH and Zeta potential. The resulting polymers obtained from dried dispersions were characterized via size exclusion chromatography, differential scanning calorimetry, dynamic mechanical analysis, optical microscopy of the crystallization process, atom force microscopy and transmission electron microscopy. The influence of the synthetic method on the morphology of the hybrids was evaluated.

Neste trabalho estudou-se o desenvolvimento de metodologia analitica para a determinação e quantificação de sete anti-inflamatórios não esteroides, amplamente consumidos para tratamento humano, além da cafeína, determinada como marcador antropogênico, em amostras aquosas ambientais. Os analitos estudados foram acetaminofeno (AC), ácido salicílico (AS), cafeína (CA), cetoprofeno (CE), diclofenaco (DC), dipirona (DP), ibuprofeno (IB) e naproxeno (NA) . Como padrão internos, foi utilizado o lindano (LI). A determinação destes analitos foi realizada utilizando-se cromatografia a gás acoplada à espectrometria de massas (GC-MS) utilizando MSTFA/Imidazol como derivatizante. As condições para a reação de derivatização foram otimizadas utilizando o planejamento Doehlert. O procedimento de pré-concentração utilizado foi a extração em fase sólida (SPE), tendo como sorvente um sistema de fase polimérica reversa. O procedimento de SPE foi baseado em trabalhos publicados na literatura, com metanol e água (ajustada a pH 3,0) para o condicionamento e eluição com acetonitrila. Os parâmetros de desempenho do método, como recuperação, linearidade, limite de detecção, limite de quantificação, repetitividade e reprodutibilidade foram avaliados de acordo com as normas estabelecidas pela ANVISA e INMETRO. Os limites de detecção ficaram entre 1,09 e 1079,14 ng L-1 e os de quantificaçõ entre 3,63 e 3597,12 ng L-1. Após as definições em relação ao método, amostras de água do Arroio Dilúvio (em Porto Alegre – RS) e de uma Estação Piloto de tratamento de efluente pertencente ao Instituto de Pesquisas Hidráulicas (IPH/UFRGS) , foram analisadas para avaliar a presença destes analitos. As amostras da ETE-piloto do IPH, foram coletadas nos meses de janeiro e fevereiro e as amostras do Arroio Dilúvio também foram coletadas no mesmo período. Considerando as amostras reais analisadas em algumas foram detectados e em outras quantificados os antiinflamatórios estudados. Nas amostras que estes compostos foram quantificados, a faixa de concentração variou entre 0,09 e 23,16 μg L-1. / In this work the development of an analytic methodology was studied to determine and quantify seven non-steroidal anti-inflammatory drugs, widely used in human treatment, and caffeine considered an anthropogenic marker. The compounds studied were acetaminophen (AC), salicylic acid (AS), caffeine (CA), ketoprofen (CE), diclofenac (DC), dipyrone (DP), ibuprofen (IB), naproxen (NA) and lindane (LI) as internal standard. The determination of these compounds was performed using gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS) with derivatization of the target analytes using MSTFA/Imidazole. The derivatization conditions were optimized with Doehlert design. Solid phase extraction (SPE) with a polymeric reversed solid phase was used as a pre-concentration system. The SPE procedure conditions were based previously established data in the literature, using methanol and water (adjusted to pH 3.0) for the conditioning step and acetonitrile for the elution step The performance parameters, such recovery, linearity, detection limit, quantification limit, repeatability and reproducibility were evaluated according to ANVISA and INMETRO determinations. The detection limits was in the range of 1,09 and 1079,14 ng L -1 and the quantification limits 3,63 and 3597,12 gn L-1. After method establishment, samples from a piloto sewage treatment plant and river water, both in Porto Alegre-RS, were analysed. The samples were collected in January and February 2012, both in the pilot plant and in the river water. In some real samples the antiinflammatories were detected and in others was possible quantify. In the samples were the analytes were quantified, the concentration range was 0,09 to 23,16 μg L-1.

Aqueous Phase Partitioning has a long history of applications to the analytical characterisation of biomolecules. However process applications have attracted the most interest in biotechnology where it has become widely recognized as a cost-effective technique. The main aim of this work was to explore the proposition that partition in Aqueous Two Phase Systems (ATPS) can be used as an analytical tool to detect protein isoforms and to assess the applicability of the method in clinical assays and for quality control in bioprocessing through examination of several analytical problems. The work also examined the development of automated methods of system preparation and sampling techniques to determine the partition coefficient in ATPS. The study demonstrated that the geometrical form of the phase diagram co-existence curve was of crucial importance since this directly affected the accuracy with which systems of defined Tie Line Length and Mass Ratio could be constructed. The TLL %Bias (accuracy) of a theoretical system range in the PEG1000-(NH4)2SO4 system at shorter TLL (12.2) was in the range +80.6% to -100% while at a longer TLL (53.1) the %Bias (accuracy) was reduced to +0.1% to -1.9%. At the same time the MR %Bias (accuracy) at shorter TLL (12.2) was in the range +59.5% to -21.3% while at the longer TLL (53.1) this was reduced to +2.7% to -2.6%. By contrast in the PEG8000-Dextran500 system the TLL %Bias (accuracy) at shorter TLL (13.1) was in the range +3.7% to -4.12%, while at a longer TLL (31.1) the range was +0.74% to -0.67%. The MR %Bias (accuracy) at the shorter TLL (13.1) was in the range +3.6% to -3% while at the longer TLL (31.1) the range was +1.1% to -1.4%. This illustrated that it is more difficult to work with a high degree of accuracy (e.g. %Bias <5%) close to the critical point in PEG-salt systems than in PEG-dextran systems. Two different approaches were taken to examine analytical phase partitioning. In the first approach the structure of the isoforms of a model protein (ovalbumin) were altered enzymatically. Analytical methods involving Strong Anion-Exchange chromatography were developed and applied to the separation of the ovalbumin isoforms. Removal of the phosphorylated groups (dephosphorylation of ovalbumin) was undertaken using alkaline phosphatase and de-glycosylation was attempted using neuraminidase and Endo-glycosidase F. However, both enzymatic approaches to deglycosylation were unsuccessful. Dephosphorylated isoforms were successfully produced and characterised. After partitioning in ATPS a clear difference was demonstrated between the behaviour of the native and dephosphorylated forms of ovalbumin. The mean % recovery in a PEG-salt ATPS was 99.8% (± 3.59) for the naive protein and 75.6% (± 4.03) for the dephosphorylated form. On the other hand, in a PEG3350-Dextran500 system, where solubility was maintained, a significant difference in the partition coefficient (K) of native and dephosphorylated ovalbumin was found. K for native ovalbumin was 0.85 while the partition coefficient of the dephosphorylated ovalbumin was 0.61. Analysis of covariance (ANCOVA) indicated that the regression coefficients of the respective partition isotherms were significantly different (p value < 0.05). In a second approach to examine analytical phase partitioning, chemical modification of a specific target surface amino acid of another model protein (serum albumin) was used to determine the degree of conjugation of the protein and also to determine its oxidative state. The method examined the reactivity of a free surface thiol to a wide range of labels ( (a) 2-methylsulfonyl-5-phenyl -1,3,4 oxidiazole reagent, (b) N-Ethylmaleimide (NEM) reagent, (c) 5, 5’-dithiobis (2-nitrobenzoate)(DTNB) (Ellman’s reagent), (d) N-pyrenylmaleimide (NPM) reagent, (e) Fluorescein-5-maleimide (F-5-M) Reagent). Only DTNB was found to modify the surface free thiol of serum albumin in a highly specific and quantitative manner. In the course of the development of a partitioning assay for surface free thiols of serum albumin significant oxidative properties were found to be associated with poly(ethylene glycol) PEG solutions and several attempts were made to find an oxidatively safe partitioning system by including antioxidants and by removal of contaminants by freeze drying. PEG3350-Dextran500 was found to provide an oxidatively safe environment for the development of a partitioning assay for the determination of albumin free thiols. A phase partitioning assay system capable of quantitatively resolving protein associated free thiols and low molecular weight thiols from a mixture of the two was developed. Correlation coefficients (R2) for the regression of experimentally determined protein free thiols in the presence of different levels of added LMW free thiol on the known addition of protein ranged from 0.77 to 0.83. The results demonstrated that the assay could quantify and distinguish both types of thiol in a simple two-step procedure.

Neste trabalho estudou-se o desenvolvimento de metodologia analitica para a determinação e quantificação de sete anti-inflamatórios não esteroides, amplamente consumidos para tratamento humano, além da cafeína, determinada como marcador antropogênico, em amostras aquosas ambientais. Os analitos estudados foram acetaminofeno (AC), ácido salicílico (AS), cafeína (CA), cetoprofeno (CE), diclofenaco (DC), dipirona (DP), ibuprofeno (IB) e naproxeno (NA) . Como padrão internos, foi utilizado o lindano (LI). A determinação destes analitos foi realizada utilizando-se cromatografia a gás acoplada à espectrometria de massas (GC-MS) utilizando MSTFA/Imidazol como derivatizante. As condições para a reação de derivatização foram otimizadas utilizando o planejamento Doehlert. O procedimento de pré-concentração utilizado foi a extração em fase sólida (SPE), tendo como sorvente um sistema de fase polimérica reversa. O procedimento de SPE foi baseado em trabalhos publicados na literatura, com metanol e água (ajustada a pH 3,0) para o condicionamento e eluição com acetonitrila. Os parâmetros de desempenho do método, como recuperação, linearidade, limite de detecção, limite de quantificação, repetitividade e reprodutibilidade foram avaliados de acordo com as normas estabelecidas pela ANVISA e INMETRO. Os limites de detecção ficaram entre 1,09 e 1079,14 ng L-1 e os de quantificaçõ entre 3,63 e 3597,12 ng L-1. Após as definições em relação ao método, amostras de água do Arroio Dilúvio (em Porto Alegre – RS) e de uma Estação Piloto de tratamento de efluente pertencente ao Instituto de Pesquisas Hidráulicas (IPH/UFRGS) , foram analisadas para avaliar a presença destes analitos. As amostras da ETE-piloto do IPH, foram coletadas nos meses de janeiro e fevereiro e as amostras do Arroio Dilúvio também foram coletadas no mesmo período. Considerando as amostras reais analisadas em algumas foram detectados e em outras quantificados os antiinflamatórios estudados. Nas amostras que estes compostos foram quantificados, a faixa de concentração variou entre 0,09 e 23,16 μg L-1. / In this work the development of an analytic methodology was studied to determine and quantify seven non-steroidal anti-inflammatory drugs, widely used in human treatment, and caffeine considered an anthropogenic marker. The compounds studied were acetaminophen (AC), salicylic acid (AS), caffeine (CA), ketoprofen (CE), diclofenac (DC), dipyrone (DP), ibuprofen (IB), naproxen (NA) and lindane (LI) as internal standard. The determination of these compounds was performed using gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS) with derivatization of the target analytes using MSTFA/Imidazole. The derivatization conditions were optimized with Doehlert design. Solid phase extraction (SPE) with a polymeric reversed solid phase was used as a pre-concentration system. The SPE procedure conditions were based previously established data in the literature, using methanol and water (adjusted to pH 3.0) for the conditioning step and acetonitrile for the elution step The performance parameters, such recovery, linearity, detection limit, quantification limit, repeatability and reproducibility were evaluated according to ANVISA and INMETRO determinations. The detection limits was in the range of 1,09 and 1079,14 ng L -1 and the quantification limits 3,63 and 3597,12 gn L-1. After method establishment, samples from a piloto sewage treatment plant and river water, both in Porto Alegre-RS, were analysed. The samples were collected in January and February 2012, both in the pilot plant and in the river water. In some real samples the antiinflammatories were detected and in others was possible quantify. In the samples were the analytes were quantified, the concentration range was 0,09 to 23,16 μg L-1.

Submitted by Raquel Vergara Gondran (raquelvergara38@yahoo.com.br) on 2016-04-22T03:53:34Z No. of bitstreams: 1 silvana menoncin - purificao de lipases produzidas por fungo utilizando sistema.pdf: 1423756 bytes, checksum: ab26bd30dc4f0e48f90bdb7c74c6916b (MD5) / Rejected by Gilmar Barros (gilmargomesdebarros@gmail.com), reason: Faltou colocar o nome do co-orientador. on 2016-04-22T14:51:38Z (GMT) / Submitted by Raquel Vergara Gondran (raquelvergara38@yahoo.com.br) on 2016-04-25T19:34:12Z No. of bitstreams: 1 silvana menoncin - purificao de lipases produzidas por fungo utilizando sistema.pdf: 1423756 bytes, checksum: ab26bd30dc4f0e48f90bdb7c74c6916b (MD5) / Rejected by dayse paz (daysepaz@hotmail.com), reason: Tens que incluir co-orientador ele segue sendo o segundo. Atenciosamente Equipe RI-FURG on 2016-04-26T14:45:06Z (GMT) / Submitted by Raquel Vergara Gondran (raquelvergara38@yahoo.com.br) on 2016-04-26T15:32:29Z No. of bitstreams: 1 silvana menoncin - purificao de lipases produzidas por fungo utilizando sistema.pdf: 1423756 bytes, checksum: ab26bd30dc4f0e48f90bdb7c74c6916b (MD5) / Approved for entry into archive by dayse paz (daysepaz@hotmail.com) on 2016-04-26T15:37:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silvana menoncin - purificao de lipases produzidas por fungo utilizando sistema.pdf: 1423756 bytes, checksum: ab26bd30dc4f0e48f90bdb7c74c6916b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-26T15:37:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silvana menoncin - purificao de lipases produzidas por fungo utilizando sistema.pdf: 1423756 bytes, checksum: ab26bd30dc4f0e48f90bdb7c74c6916b (MD5) Previous issue date: 2011 / A purificação de proteínas consiste em um dos desafios da área de Bioprocessos. O grau de pureza requerido para enzimas está diretamente relacionado com a aplicação na qual estas serão empregadas. Os sistemas aquosos bifásicos (SAB) e o processo de separação por membranas (UF) vêm sendo amplamente estudados na purificação de diversas proteínas, por apresentarem algumas vantagens sobre os processos cromatográficos, como facilidade de escalonamento e baixo custo. No entanto, a purificação de lipases por SAB ainda é pouco reportada. Neste sentido, o foco deste trabalho foi avaliar a utilização da melhor combinação do SAB formado por polietilenoglicol (PEG) e tampão fosfato de potássio e a combinação com o processo de separação por membrana, na purificação de lipase de Penicillium crustosum produzida por fermentação em estado sólido. O SAB se apresentou como uma técnica potencial para a separação e purificação da lipase obtendo-se fator de purificação 5,8 no sistema composto de 20% PEG 6000, 7,0% fosfato de potássio pH 8. A técnica do planejamento experimental foi utilizada como uma estratégia para a maximização da purificação, no qual foram avaliadas as concentrações de polietilenoglicol (PEG), fosfato de potássio e NaCl em sistemas compostos por PEG 6000 fosfato de potássio pH 8. O sistema 20% PEG 6000, 5,8% fosfato de potássio pH 8 com acréscimo de 4,8% de NaCl apresentou recuperação da atividade de hidrólise de 53,8% e o maior fator de purificação 10,5. O sistema composto de 20% PEG 6000, 5,8% de fosfato de potássio sem o acréscimo de NaCl foi o que apresentou maior atividade de transesterificação e fator de purificação, 8,5 U/mg e 28,3 vezes, respectivamente. Membranas comerciais com massa molecular de corte de 30 e 60 kDa foram testadas. Com acréscimo de 0,09 mol/L de NaCl o fator de purificação aumentou de 0,8 para 1,4 vezes. Quando combinou-se o sistema aquoso bifásico e separação por membrana, o fator de purificação em termos de atividade de hidrólise diminuiu, mas com relação à de atividade de transesterificação aumentou, alcançando valores em torno de 39 vezes para os sistemas compostos de 11,6% PEG 6000, 10% fosfato de potássio e 1,2% NaCl e 38,3 para o sistema formado por 16% PEG 6000, 8% fosfato de potássio e 4,8% NaCl. / The purification of proteins is one of the challenges in the area of Bioprocesses. The purity degree required for enzymes is directly related to the application in which they are employed. Aqueous two-phase systems (ATPS) and membrane separation process have been investigated in the purification of several proteins, which present some advantages over the chromatographic processes, such as easy scale-up and low cost. However, the purification of lipases by ATPS has been little reported. In this sense, the focus of this study was to evaluate the use of the best combination of the ATPS consisting of polyethylene glycol (PEG) and potassium phosphate buffer and the combination with membrane separation process for the lipases purification from Penicillium crustosum produced by solid state fermentation. The ATPS is a potential technique for the separation and purification of such lipases, resulting in a purification factor 5.8 using the system composed of 20% PEG 6000, 7.0% potassium phosphate, pH 8. The technique of experimental design was used as a strategy for maximizing the purification, in which we assessed the concentrations of polyethylene glycol (PEG), potassium phosphate and sodium chloride in systems composed of PEG 6000 at pH 8. The system 20% PEG 6000, 5.8% potassium phosphate at pH 8, and 4.8% NaCl showed a recovery of the activity (hydrolysis) of 53.8% and yielded the highest purification factor 10.5, based on hydrolytic activity. The system made up of 20% PEG 6000, 5.8% potassium phosphate without the addition of NaCl showed highest activity of transesterification and purification factor, 8.5 U/mg and 28,3, respectively. Commercial membranes with molecular weight cutoff of 30 and 60 kDa were tested. That addition of 0.09 mol/L NaCl to the enzymatic extract in the feed increased the purification factor from 0.8 to 1.4. When the processes of ATPS and UF were combined, the purification factor in terms of hydrolytic activity decreased, but increased in terms of transesterification activity, reaching values around 39 for PF in the systems composed of 11.6% PEG 6000 10% potassium phosphate and 38,3 in the systems composed of 1.2% NaCl and 16% PEG 6000, 8% potassium phosphate and 4.8% NaCl.

Orientador: Pedro Luiz Onófrio Volpe / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T00:32:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Perles_CarlosEduardo_D.pdf: 6498150 bytes, checksum: 75103c2ae445898658bf6015728f7fbe (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A idéia do trabalho desenvolvido surgiu da observação causal de um fenômeno, no qual partículas de sílicas amorfas eram arrastadas paralelamente às linhas de um campo elétrico DC ao qual esse material foi submetido. É um estudo inédito, não havendo nenhum relato na literatura, de forma que todo o instrumental foi exclusivamente projetado e montado em laboratório para possibilitar o desenvolvimento do trabalho proposto. Realizou-se um estudo científico completo do fenômeno observado, com a seguinte seqüência: observação do fenômeno proposição de modelo exploração do potencial de aplicação. As primeiras observações permitiram concluir que o arraste das partículas de sílica gel ao longo do campo elétrico só ocorria quando as partículas estavam hidratadas e que cargas elétricas eram ¿armazenadas¿ sobre essas partículas até atingirem um valor crítico no qual a força eletrostática agindo sobre elas superava as forças opostas (gravitacional e capilar). O fluxo de partículas entre os dois eletrodos gerava uma corrente elétrica através do sistema. Observações posteriores indicaram que, embora o filme de água superficial fosse essencial para a ocorrência do fenômeno, a taxa de transporte de cargas aumentava até determinado ponto com a diminuição da camada de hidratação. Resultados indicaram que não havia evidências de processos faradaícos ocorrendo, sugerindo que o fenômeno ocorre por injeção de elétrons diretamente na banda de condução do filme de água organizado sobre a sílica, com a formação de hidratos eletrônicos. Observações experimentais sob desidratação gradual dessas partículas, permitiram o estabelecimento de relações quantitativas entre os parâmetros obtidos das curvas experimentais e propriedades superficiais da sílica, como área específica, sugerindo o potencial de aplicação do fenômeno numa possível técnica analítica / Abstract: This work was developed based on a casual observation of an electrostatic phenomenon, in which particles of amorphous silica were dragged by a DC electric field in which that material was submitted. It is a study without absolutely any report in the literature and, thus, all the necessary instrumental was exclusively projected and assembled in the laboratory to make possible the development of this project. In this work a complete scientific study was performed to understand this phenomenon, following the sequence: phenomenon observation proposal of model exploration of the application potential. The first experimental data allowed to conclude that only hydrated silica particles are dragged by the electric field and that electric charges were stored on those particles until a value in wich the electric force overcame the opposite forces acting on the particles (gravitational and capillary). This flow of particles between the two metallic electrodes generates, in the system, an electric current. Subsequent experimental experiments confirmed that the superficial water layer was essential for the occurrence of the phenomenon, however, but the capacity to transport the charges increased with the decrease of the hydration layer. It was also possible to conclude that there are no evidences of redox reactions happening, indicating that the phenomenon occurs due the injection of electrons in the conduction band of the structured water film on the silica surface, by forming hydrated electrons (H2O)n -. The obtained data of the curves of electric current vs. time during gradual dehydration (flow of dry air 1 L min) allowed to establish quantitative relationships between obtained parameters of the experimental curves and the silica surface properties, as specific area, indicating a strong potential of application of this phenomenon in analytical techniques / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:28:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:01:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / No presente estudo, a capacidade da zeólita sintetizada a partir de cinzas de carvão na remoção do corante remazol vermelho RB de solução aquosa foi investigada por meio de processo descontínuo. O equilíbrio foi alcançado após 360 min de tempo de contato. A velocidade de adsorção seguiu o modelo cinético de pseudo-segunda-ordem. Os dados de equilíbrio obtidos se ajustaram à isoterma de adsorção de Langmuir apresentando capacidade de adsorção máxima de 1,20 mg g-1. A eficiência de adsorção estava entre 75 a 91 % no tempo de equilíbrio. Visando obter as melhores condições de remoção do corante, verificou-se a influência dos seguintes parâmetros: concentração inicial do corante, pH da solução aquosa, dose do adsorvente e temperatura. Os parâmetros termodinâmicos foram avaliados indicando que o processo de adsorção do remazol vermelho sobre a zeólita é de natureza espontânea. Experimentos adicionando-se NaCl e Na2SO4 foram realizados com o objetivo de simular as reais condições dos efluentes de banhos de tingimento e avaliar a influência destes compostos quimicos no fenômeno de adsorção. Os dados de equilíbrio de adsorção do remazol vermelho sobre a zeólita foram alcançados em um tempo menor na presença de concentrações crescentes dos sais em solução e houve um aumento na capacidade de adsorção. A eficiência do estudo como tratamento foi avaliada quanto à toxicidade aguda utilizando o microcrustáceo Daphnia similis. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:25:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 02284.pdf: 4059423 bytes, checksum: 4c77d37038c3c117bc9c44b7d5e72aaa (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:33:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Nesta dissertação foi estudada a zeólita sintetizada a partir de cinzas leves de carvão como um potencial adsorvente para a remoção de corante reativo preto 5 (RP5). Ensaios cinéticos e de equilíbrio foram realizados visando obter-se as melhores condições para a adsorção deste corante, e verificou-se a influência dos seguintes parâmetros: efeito do tempo de contato, concentração inicial do corante, dose do adsorvente, pH da solução aquosa, adição dos sais NaCl e Na2SO4 e temperatura. O tempo de equilíbrio foi alcançado após 420 min. Os dados de adsorção foram ajustados melhor ao modelo cinético de pseudo-segunda-ordem. Para o sistema corante/adsorvente foi aplicado o modelo de isoterma de adsorção de Langmuir, apresentando capacidade de adsorção máxima de 0,685 mg g-1. Os dados experimentais mostraram uma alta porcentagem de remoção de 47,7 a 88,1% de RP5 sobre a zeólita. A alta porcentagem indicou que o material zeolítico apresenta potencial para ser usado como adsorvente na remoção de corantes azo reativo de indústrias têxteis. Os parâmetros termodinâmicos foram avaliados e demonstraram que o processo de adsorção do RP5 sobre a zeólita é espontâneo e exotérmico. Os experimentos adicionando os sais foram realizados para uma melhor simulação das condições reais do efluente. Os resultados mostraram que o equilíbrio de adsorção do RP5 sobre a zeólita na presença de sais foram alcançados em um tempo menor e que quanto maior a concentração dos sais na solução, maior a capacidade de adsorção. O resultado obtido na avaliação da toxicidade pelo microcrustáceo Daphnia similis, o tratamento de adsorção com zeólita se mostrou extremamente favorável5 reduzindo a carga tóxica e cor do efluente aquoso. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP