Orientador: Messias Borges Silva / Coorientadora: Marcela Aparecida Guerreiro Machado / Banca: Eliana Vieira Canettieri / Banca: Roney Arismel Mancebo Boloy / Banca: Fabrício Maciel Gomes / Banca: Patrícia Caroline Molgero da Rós / Resumo: O presente trabalho foi desenvolvido com a microalga Chlorella minutissima com o objetivo de determinar as melhores condições operacionais de fotobioreatores tubulares descontínuos, tipo coluna de bolhas, para o crescimento celular e a produção de lipídeos em função das variáveis de processo: fluxo de CO2 na alimentação, concentração inicial de nitrato, concentração inicial de fosfato, suplementação (metais e vitaminas), temperatura e salinidade. Os experimentos foram planejados utilizando a metodologia de Taguchi. Os resultados obtidos mostraram que a configuração do fotobioreatores tubulares descontínuos, tipo coluna de bolhas, foi adequada para o cultivo da microalga Chlorella minutíssima, apresentando bons resultados de teor de lipídeos, da ordem de 37,08 ± 1,50 % em relação à biomassa seca ao final de 7 dias de cultivo. Definidas as condições ótimas de cultivo foi realizada uma reação como o óleo obtido, empregando catalisador químico (H2SO4). O resultado obtido demonstrou que o catalisador atuou de forma eficiente, convertendo os ácidos graxos em seus respectivos ésteres de etila. Outro fator importante de ressaltar foi a ausência de pigmentos presente no material lipídico, visto que o óleo extraído apresentou coloração amarelada similar aos óleos vegetais tradicionais, como por exemplo, o óleo de soja. Pigmentos quando presentes no material lipídico podem comprometer a conversão dos triglicerídeos em ésteres alquílicos (biodiesel). Chlorella minutissima apresenta vant... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The current work was developed with the microalgae Chlorella minutissima with the aim of determining the best operational conditions of discontinuous-tubular photobioreactors, bubble-column type, to the cell growth and production of lipids in relation to process variables: CO2 feed flow rate, nitrate initial concentration, phosphate initial concentration, supplements (metals and vitamins), temperature and salinity. The experiments were designed using Taguchi methodology. Results showed that the configuration of discontinuous-tubular photobioreactors, bubble-column type was adequate to the cultivation of microalgae Chlorella minutissima, presenting good results in terms of lipid content, of order of 37.08 ± 1.50% in relation to the dry biomass at the end of the 7 cultivation days. Once optimal cultivation conditions were established, a reaction with obtained oil was carried out using a chemical catalyst (H2SO4). Results showed that the catalyst acted in an efficient way, converting fatty oils in its respective ethyl esters. Another important factor worth noticing was the absence of pigments present in the lipid material, considering that the extracted oil presented a yellow color similar to traditional vegetal oils, such as soy oil. The presence of pigments in the lipid content may compromise the conversion of triglycerides in alkyl esters (biodiesel). Chlorella minutissima presents additional advantage in comparison to diverse lipid raw materials with the presence of pigments... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Messias Borges Silva / Coorientador: Ronney Arismel Mancebo Boloy / Banca: José Roberto Dale Luche / Banca: José Miguel Angulo Ibáñez / Banca: Patricia Caroline Molgero de Rós / Banca: Daniela Helena Pelegrine Guimarães / Resumo: O interesse na diversificação da matriz energética por meio de fontes de energias renováveis tem promovido mudanças no âmbito nacional e internacional, em setores acadêmicos, industriais, sociais e governamentais com foco no desenvolvimento de processos biotecnológicos baseados nos três pilares da sustentabilidade: ambiental, social e econômico. Frente a esse contexto, as microalgas são consideradas uma fonte promissora alternativa para a produção de biocombustíveis por apresentarem alta taxa de crescimento e de concentração de lipídeos. O presente trabalho realizou um estudo do processo de cultivo da microalga marinha Chlorella minutíssima por meio da ferramenta DOE - Design of Experiments para maximização da sua concentração microalgal e do teor lipídico simultaneamente, além de sua caracterização termoquímica para aplicação no processo de gaseificação. O cultivo ocorreu em fotobiorreator tubular descontínuo do tipo coluna de bolhas seguindo o arranjo ortogonal L8 de Taguchi, e as variáveis de processo foram fluxo de CO2 na alimentação, concentração de nitrato, concentração de fosfato, suplementação, temperatura e salinidade. A investigação demonstrou que a concentração de nitrato e fosfato, o fluxo de gás carbônico, a suplementação do meio e a temperatura são fatores influentes na concentração microalgal e no teor lipídico, sendo a melhor configuração para maximização conjunta, utilizando-se a função desirability, com o nitrato operando em nível alto e os demais fatores em... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The interest in diversifying the energy matrix through renewable energy sources has promoted changes at the national and international levels in academic, industrial, social and governmental sectors, focused on the development of biotechnological processes based on the three pillars of sustainability: environmental, social and economic. In this context, microalgae are considered a strong promising alternative source for the production of biofuels due to their high rate of growth and lipid concentration. The present work carried out a study of the cultivation process of the marine microalgae Chlorella minutíssima using DOE - Design of Experiments to maximize the cell growth and the lipid content simultaneously, besides its thermochemical characterization for application in the gasification process. Cultivation occurred in a discontinuous-tubular photobioreactor, bubble-column type, following Taguchi L8 Orthogonal Array design, and the process variables were: CO2 feed flow rate, nitrate concentration, phosphate concentration, supplementation (metals and vitamins), temperature and salinity. Results showed that the nitrate and phosphate concentration, CO2 feed flow, supplements and temperature are influential factors in the cell growth and lipid content, and the best configuration presenting good results for simultaneous maximization, using desirability, was nitrate operating at high level and the other factors at low level. Ultimate analysis provided levels consistent with some ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2015-04-17T14:49:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1150133 bytes, checksum: 898ff72970ab6b835537dcc58afac36c (MD5) Previous issue date: 2011-08-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work deals with the evaluation of the technological aspects involved in obtaining flour spineless cactus (Opuntia ficus indica Mill). The palm was subjected to 11 trials drying temperature between 40 to 60 ° C, time varying from 300 to 420 minutes and the air velocity from 1 to 3 m s-1 for further evaluation of its water activity and levels of total carotenoids of dried products. To study the process of drying the cactus, we used the response surface methodology (RSM), using a central composite rotational design (DCCR) 23 with three central points. After drying, the flat has undergone a process of grinding and particle size analysis in the series of Tyler sieves (80,100,115, 325 Mesh). Were carried out physical and chemical analysis of fresh raw material and size fractions for best performance (72.49%, 14.06% and 6.77%) obtained the best drying condition (60 ° C, 3 m s- 1 and 300 min), where it was found that the size fractions can be used to enrich products with deficiency of fiber and minerals (calcium, iron, fósforro), the comparative analysis of the samples were performed at 5% probability by the test Tukey, except where the water activity, all determinations significant difference. All the statistical analysis of the experimental design was performed with the STATISTICA 7.0 software. / O presente trabalho trata da avaliação dos aspectos tecnológicos envolvidos na obtenção de farinha da palma forrageira (Opuntia fícus indica Mill). A palma foi submetida a 11 ensaios de secagem com temperatura entre 40 à 60 ºC, tempo variando de 300 a 420 minutos e velocidade do ar de 1 a 3 m s-1, para posterior avaliação de sua atividade de água e teores de carotenóides totais dos produtos secos. Para o estudo do processo de secagem da palma forrageira, foi utilizada a metodologia de superfície de resposta (MSR), através de um delineamento composto central rotacional (DCCR) 23 com 3 pontos centrais. Após secagem, a palma foi submetida a um processo de moagem e análise granulométrica nas peneiras da série de Tyler (80,100,115, 325 Mesh). Foram realizadas análises físico-químicas da matéria-prima fresca e das frações granulométricas de melhor rendimento (72,49%, 14,06% e 6,77%) obtidas através da melhor condição de secagem (60°C, 3 m s-1 e 300 min), onde foi constatado que as frações granulométricas podem ser utilizadas para enriquecimento de produtos com deficiência de fibras e minerais (cálcio, ferro, fósforro), a análise comparativa dos resultados das amostras foram realizados a 5% de probabilidade pelo teste de Tukey, onde com exceção da atividade de água, todas as determinações tiveram diferença significativa. Toda a análise estatística do planejamento experimental foi realizada do com o software STATISTICA 7.0.

Orientador: Antônio Fernando Branco Costa / Coorientador: Antônio Faria Neto / Banca: Marcela Aparecida Guerreiro Machado de Freitas / Banca: Fabrício Maciel Gomes / Resumo: A Engenharia apresenta como uma de suas características, a necessidade de investigação de sistemas, para se obter o máximo de resultado destes. E Planejamento de Experimento é um método, que pode suportar esta necessidade, porém a complexidade intrínseca ao método cria barreiras no entendimento, e consequentemente no uso, podendo se considerar a estatística um dos agentes mais significativos, portanto faz-se necessário utilizar abordagens mais eficientes, para o ensino deste método. As tradicionais abordagens pedagógicas não se mostram suficientes para favorecer a assimilação da essência do Planejamento de Experimento, pois ou seu foco se direciona quase que totalmente a estatística ou, quando se usa recursos tecnológicos, a ferramenta se torna protagonista, por se tratar de softwares complexos para análises, e adequado ao uso por especialistas. Assim essa dissertação vem com o objetivo de propor um software com características essencialmente didáticas, que venha a preencher esta lacuna, o qual foi denominado "The Cake", metáfora que faz alusão à variabilidade total de um experimento, e que tem suas partes tomadas pelos efeitos controláveis e incontroláveis. Desta forma, este software foi desenvolvido, buscando interfaces amigáveis e similares aos livros texto, para ser de fácil uso e proporcionar interação com o usuário, e apresentar as análises de maneira gradativa / Abstract: The Engineering presents as one of its characteristics, the need of investigation of systems, in order to obtain the maximum result of these. Design of Experiments is a method that can support this need, but the intrinsic complexity of the method creates barriers in its understanding, and consequently on the use and statistic can be considered one of the most significant agents, therefore it is necessary to use more efficient approaches, for the teaching of this method. The traditional pedagogical approaches are not sufficient enough to favor the assimilation of the essence of Design of Experiments, since its focus is almost entirely on statistics or, when using technological resources, the tool becomes a protagonist because it is software complex for analysis, and suitable for use by specialists. So this dissertation comes with the objective of proposing software with characteristics essentially didactic that will fill this gap, which was denominated "The Cake", metaphor that alludes to the total variability of an experiment, and that has its parts taken by the controllable and uncontrollable effects. In this way, this software was developed, searching for friendly interfaces and similar to text books, to be easy to use and provide user interaction, and present the analyses in a gradual way / Mestre

Orientadora: Maria Odila Hilário Cioffi / Coorientador: Sérgio Roberto Montoro / Banca: Herman Jacobus Cornelis Voorwald / Banca: Carlos Yujiro Shigue / Resumo: O compósito híbrido surgiu com o objetivo de reduzir a quantidade de materiais de elevado custo e, ao mesmo tempo, manter as elevadas propriedades mecânicas. Além disso, viu-se a possibilidade de, em se usando reforços diferentes, obter um novo material que evidenciasse as vantagens dos reforços e diminuísse as desvantagens simultaneamente. Um importante fator durante o processamento de compósitos poliméricos para aplicação estrutural é o controle da formação de vazios, pois estes atuam como concentradores de tensão. O objetivo deste trabalho foi produzir compósitos híbridos utilizando diferentes disposições de tecidos de fibra de vidro e carbono, sem perda significativa de propriedades mecânicas. Para a produção do compósito, a pré-forma foi inicialmente caracterizada quanto à impregnação, sendo, para isto desenvolvido um modelo analítico geral que determina o parâmetro de permeabilidade dos compósitos híbridos. O modelo foi validado através de teste de permeabilidade e a qualidade dos laminados (híbridos, e não híbridos) foi certificada pelo processamento dos compósitos e pela quantificação da fração volumétrica de vazios. Este projeto propôs, ainda, a melhoria da análise de vazios pela técnica de porosimetria de Hg com auxílio do planejamento de experimentos. Assim foi possível determinar a fração volumétrica de poros abertos e fechados, a distribuição do diâmetro dos poros e a distância entre os poros dos compósitos, em uma análise conjunta com as técnicas de digestão ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Hybrid composite arose with the aim of reducing high cost materials and, at the same time, maintaining mechanical properties suitable for use. In addition, using different reinforcements, a new material could be obtained which would evidence the advantages of the reinforcements and decrease the disadvantages simultaneously. An important factor, during the processing of polymeric composites for structural application, is the voids formation control, since they act as stress concentrators. The aim of this work was to produce hybrid composites using different stacking of glass and carbon fabrics without significant loss of mechanical properties. For the composite manuftacturing, the preform was initially characterized as the impregnation, for which a general analytical model was developed that determines the permeability parameter of the hybrid composites. In addition, the model was validated by conducting permeability test and the quality of several laminates (hybrid, and non-hybrid) was certified by processing them, and voids were quantified thereof. This project also proposed the improvement of voids analysis by the Hg porosimetry technique with the support of design of experimental. Therefore, it was possible to determine the volumetric fraction of open and closed voids, pore diameter distribution and the distance between voids, in an ensemble analysis with acid digestion and optical microscopy. Carbon preform presented high flow resistance; on the other hand, an opposite behavior was observed for the glass preform. The hybrid architecture presented a positive hybrid effect, which means a synergy that provided a higher permeability value. Therefore, optimization in injection time can be achieved, considering a combination of balanced glass and carbon fabrics. The analytical model was enabled to predict the flow front behavior by showing ...(Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Neri Alves / Banca: Sidney Alves Lourenço / Banca: Edson Laureto / Banca: Lucas Fugikawa Santos / Banca: José Antonio Malmonge / Resumo: Transistores de filme fino de ZnO, cujo desempenho depende das condições de preparação da camada de ZnO e do dielétrico de gate, tem sido aplicados como sensores de radiação ultravioleta (UV), visando prevenir danos à saúde da pele. Este trabalho tem como objetivo a fabricação de transistores de ZnO/Al2O3, mediante o estudo simultâneo dos parâmetros relacionados à preparação das camadas de ZnO e Al2O3, bem como, o de transistores com dielétrico padrão (ZnO/SiO2) submetidos a diferentes condições de funcionamento. Estes estudos visam encontrar quais condições viabilizam as aplicações dos transistores como sensor UV. Os experimentos englobam a deposição de filmes de ZnO tanto por sputtering de um alvo de ZnO, quanto por spray pirolise de uma solução de acetato de zinco. O dielétrico SiO2 foi obtido comercialmente, enquanto que o Al2O3 foi crescido por anodização. Os transistores foram fabricados em diversas condições, as quais foram estabelecidas pelos métodos de planejamento experimental Taguchi e Plackett-Burman. As respostas das caracterizações foram interpretadas por técnicas de estatística (ANOVA). Os resultados demonstram que Al2O3 otimizado exibe correntes de fuga de até 10E-10 A e constante dielétrica de ~13. A identificação dos parâmetros mais importantes na preparação de filmes de ZnO por spray pirólise, permitiram produzir transistores de ZnO/Al2O3 com mobilidades de ~4,5 cm2/Vs. Os sensores UV, usando transistores de ZnO/SiO2 apresentaram mobilidades de 0,1 a 12 cm2... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: ZnO thin film transistors have been applied as ultraviolet (UV) radiation sensors in order to prevent damage to skin's health. However, the performance of ZnO transistor depends on the preparation conditions of both ZnO layer and gate dielectric. This work aims to produce and evaluate ZnO/Al2O3 transistors by studying simultaneously the parameters regarding the preparation of ZnO and Al2O3 layers, as well as the fabrication of ZnO transistors with a standard dielectric (ZnO/SiO2), under different conditions of working. It is intended to investigate the conditions to apply ZnO transistors as UV sensor. The experiments involve the deposition of ZnO films by sputter coating and spray pyrolysis of a solution of zinc acetate. SiO2 dielectric was commercially purchased, while Al2O3 was grown by anodization. The transistors were fabricated under different conditions, which were established by both experimental design Taguchi and Plackett-Burman methods. The responses from the characterization were interpreted by statistical techniques (ANOVA). The results showed that optimized Al2O3 films exhibit leakage current until 10E-10 A and dielectric constant of ~13. It was essential to identify the most important parameters regarding to preparation of ZnO films by pyrolysis spray in order to fabricate ZnO/Al2O3 transistors with mobilities of ~4,5 cm2/Vs. UV sensors based on ZnO/SiO2 transistors showed mobilities from 0,1 to 12 cm2/Vs and demonstrated that the sensitivity of the UV sensor de... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-25T15:40:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 300808.pdf: 1319385 bytes, checksum: be367c8a247e779ab015d53c00db62fc (MD5) / A família Cactaceae conta com cerca de 100 gêneros e 2000 espécies. Muitas dessas espécies produzem frutos comestíveis, sendo a Opuntia o gênero mais difundido mundialmente. Outra espécie que vem ganhando destaque é o Cereus hildmaniannus K. Schum, que ocorre naturalmente na região do meio oeste de Santa Catarina, município de Zortéa, sendo popularmente conhecido como "Tuna". Produz um fruto comestível, de sabor doce e suave e ganha destaque pela presença de mucilagem, um composto de carboidratos que faz parte das fibras dietéticas. Este hidrocolóide é encontrado também nos cladódios, sendo estes muito utilizados para alimentação animal. Os frutos são uma fonte de compostos funcionais, entre eles se destacam as fibras, os hidrocolóides, os pigmentos, os minerais e algumas vitaminas. Por todas essas características, a mucilagem do fruto de C. hildmaniannus pode ser usada em diferentes segmentos industriais, desde a indústria de alimentos, farmacêutica e de cosméticos, até a construção civil. Muitos parâmetros podem influenciar na extração da mucilagem, tais como tempo, temperatura, proporção de água adicionada para facilitar a separação das sementes da polpa, entre outros. Para avaliar as condições de extração da mucilagem do fruto de C. hildmaniannus o emprego do planejamento estatístico se fez necessário, pois leva em consideração a interação desses vários fatores. Pode-se observar que o pH é a variável que exerce maior influência sobre a extração da mucilagem, seguido da proporção em massa de polpa/água e a temperatura um fator de baixa significância. Os resultados da caracterização físico-química da polpa do fruto de Cereus mostraram-se similar aos dos frutos produzidos e comercializados da Opuntia. Além disso, algumas proporções de nutrientes encontrados no Cereus podem ser comparadas com outras frutas tropicais. Esse fruto ganha destaque na indústria de sucos por sua capacidade antioxidante, razão pela qual se faz necessário o conhecimento das propriedades físicas e químicas da polpa submetida aos processos de industrialização. Por essa razão avaliou-se o comportamento reológico da mucilagem a diferentes condições como concentração, força iônica, pH, tratamento enzimático a diferentes temperaturas. Através de planejamentos experimentais, saturado e estrela, observou-se que a concentração da mucilagem, seguida do pH e da concentração de cloreto de cálcio são as variáveis que tem efeito sobre um aumento na viscosidades das soluções mucilaginosas. Verificou-se um comportamento não newtoniano dessas soluções, cuja viscosidade aparente decresce com o aumento da taxa de deformação. Os dados reológicos foram ajustados ao modelo de Mizrahi-Berk, sendo a escolha do modelo considerada adequada tendo em vista os valores de R2. Além disso, pode-se observar um caráter pseudoplástico, onde os valores de índice de comportamento do escoamento estão abaixo da unidade. Não foi encontrada uma tendência definida para o índice de consistência (KM) e comportamento do fluído com o aumento da temperatura. / The Cactaceae family has about 100 sorts and 2000 species. Many of these species produce eatable fruit, the sort Opuntia is the most widespread worldwide. Another species that is emerging in the Cereus hildmaniannus K. Schum, which occurs naturally in the Midwest region of Santa Catarina, the city of Zortéa, being popularly known as "Tuna". It produces an eatable fruit, sweet and soft and is highlighted by the presence of mucilage, a carbohydrate compound that is a part of dietary fiber. This hydrocolloid is also found in the cladodes, being these used for animal feeding. The fruits are a source of functional compounds, including fiber, hydrocolloids, pigments, minerals and some vitamins. For all these characteristics, the mucilage of the fruit of C. hildmaniannus can be used in food industry, pharmaceutical and cosmetics until the civil construction. Many parameters can influence the extraction of mucilage, such as weather, temperature, rate of water added to get an easy separation of seeds from the pulp, among others. To evaluate the conditions of mucilage extraction the use of statistical was required, since it takes into account the interaction of these many factors. The pH is the variable that has the most influence on the mucilage extraction, followed by the proportion mass of pulp/ water and temperature a factor of low significance. The physical-chemical characterization results of pulp of Cereus shown to be similar to the fruits of Opuntia. In addition, some proportions of nutrients found in Cereus can be compared with other tropical fruits. This fruit is highlighted in the juice industry due its antioxidant capacity the reason why it´s necessary the knowledge of the physical and chemical properties of the pulp subjected to the industrialization processes. That´s why we evaluated the rheological behavior of the mucilage under different conditions such as concentration, ionic strength, pH, enzymatic treatment at different temperatures. Through experimental design, saturated and star, was observed that the mucilage concentration, followed by pH and the concentration of calcium of mucilaginous solutions. There was a non newtonian behavior of these solutions, whose viscosity decreases with increasing strain rate. The rheological data were fitted to the Mizrahi-Berk model, the choice of the model considered in view of the R2 values. Moreover, one pseudoplastic character can be observed, where the index values of behavior are below the unity. There was no definite trend found for a consistency index (KM ) and behavior of the fluid with increasing temperature.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2012-10-22T19:30:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 228556.pdf: 827928 bytes, checksum: 2ec33846c35e7995d7a244ed0964b802 (MD5)

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-09-05T18:15:45Z No. of bitstreams: 1 Tese_Jamile_corrigida.pdf: 1767610 bytes, checksum: 59de9f8f00948e940a48efbab6f323cc (MD5) / Rejected by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br), reason: Trabalho depositado na coleção errada trata-se de um dissertação de mestrado. Por favor efetue as devidas correções. on 2016-09-06T10:59:16Z (GMT) / Rejected by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br), reason: Trabalho depositado na coleção errada trata-se de um dissertação de mestrado. Por favor efetue as devidas correções. on 2016-09-06T10:59:14Z (GMT) / Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-09-06T13:03:08Z No. of bitstreams: 1 Tese_Jamile_corrigida.pdf: 1767610 bytes, checksum: 59de9f8f00948e940a48efbab6f323cc (MD5) / Approved for entry into archive by Uillis de Assis Santos (uillis.assis@ufba.br) on 2016-09-06T13:12:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese_Jamile_corrigida.pdf: 1767610 bytes, checksum: 59de9f8f00948e940a48efbab6f323cc (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-06T13:12:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Jamile_corrigida.pdf: 1767610 bytes, checksum: 59de9f8f00948e940a48efbab6f323cc (MD5) / CNPq / Este trabalho teve como objetivo desenvolver um método analítico para predição da composição química de amostras geradas no processo de produção de aromáticos utilizando a Espectroscopia no Infravermelho Próximo (NIR) associado a técnicas de calibração multivariada.Os conjuntos de calibração e validação foram selecionados através do algoritmo de Kennard-Stone e a técnica estatística utilizada para a calibração multivariada foi a Regressão por Mínimos Quadrados Parciais (PLS). As regiões espectrais selecionadas na etapa de construção dos modelos foram obtidas através do algoritmo de seleção de variáveis por regressão de mínimos quadrados parciais por intervalo (iPLS). Para escolher as condições experimentais mais adequadas para a modelagem PLS foi realizado um planejamento experimental com matriz Doehlert usando três variáveis (pré-processamento, faixa de comprimento de onda e seleção de variáveis espectrais com o algoritmo Jack-knife). Foram desenvolvidos modelos de calibrações para a previsão da concentração de não aromáticos, benzeno, tolueno, etil-benzeno, para-xileno, meta- xileno, orto-xileno, aromáticos C8s+ e aromáticos C9s+ em amostras de correntes petroquímicas; e os RMSEPs encontrados foram 0,88; 0,38; 2,43; 1,19; 1,08; 1,13; 1,29; 3,87; 1,47% (m/m), respectivamente. O desempenho do melhor modelo de calibração de cada propriedade foi avaliado por meio de parâmetros da validação externa. Com os resultados obtidos, pôde-se demonstrar que os modelos construídos foram satisfatórios e os erros encontrados são aceitáveis para controle de processo na indústria. / This work aims at developing an analytical method for predicting the chemical composition of samples generated in the production of aromatics using Near Infrared Spectroscopy (NIRS) combined with multivariate calibration techniques. The calibration and validation sets were selected by the Kennard-Stone algorithm. Partial Least Squares Regression (PLS) was the statistical technique used in the multivariate calibration. The spectral regions selected for the model development were obtained using the algorithm for spectral variable selection based on the partial least squares regression interval (iPLS). The most appropriate experimental conditions for PLS modeling were chosen using an experimental design based on a three-variable Doehlert matrix (pre-processing, wavelength range and selection of spectral variables with the Jack-knife algorithm). Calibration models were developed for predicting non-aromatic, benzene, toluene, ethyl benzene, p-xylene, m-xylene, o-xylene, aromatic C8s+ and aromatic C9s+. The performance of the best calibration model for each property was evaluated by external validation parameters. The PLS prediction of the properties presented RMSEP 0,88; 0,38; 2,43; 1,19; 1,08; 1,13; 1,29; 3,87; 1,47%w/w respectively. The PLS models showed satisfactory results and errors were found to be acceptable to the industry process control.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-10-05T13:06:08Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3062533 bytes, checksum: de5a8b7ed86d52564b007025f81a2a3a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-05T13:06:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3062533 bytes, checksum: de5a8b7ed86d52564b007025f81a2a3a (MD5) Previous issue date: 2005-01-14 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Objetivou-se avaliar o comportamento de misturas óxidos de ferro, caulinita e matéria orgânica quanto à adsorção de fósforo (P) em dois diferentes tempos de incubação das misturas. Conduziu-se, assim, um planejamento experimental do tipo Simplex-Lattice para misturas com três componentes em proporções definidas, sendo estes componentes basicamente óxidos de ferro (FeO), caulinita (CAUL) e matéria orgânica (M.O.), com granulometria inferior a 0,21 mm (80 mesh), totalizando 13 pontos distribuídos simetricamente sobre o espaço experimental, com repetições. As misturas foram preparadas totalizando 180 g cada ensaio experimental. As misturas foram homogeneizadas e uma alíquota de 20 g foi retirada de cada uma e reservadas em dessecador, constituindo amostras recém incubadas. As 160 g restantes de cada uma das misturas foram incubadas sob umidade e agitações periódicas por 60 dias. Nas amostras recém incubadas e após 60 dias de incubação foram realizados dois experimentos, o primeiro constituído de ensaios para determinação do P disponível pelo extrator ácido 0,05 mol L−1 HCl/H2SO4 1:1. No segundo experimento foram realizados ensaios de adsorção, onde cada uma das misturas secas foram agitadas com solução de CaCl2 0,01 mol L−1 e concentrações crescentes de P, na forma de KH2PO4, até 50 mg L−1, durante 24 h e a 25,0 °C, e as respectivas isotermas de adsorção de P foram obtidas. Modelos matemáticos foram estimados através da aplicação do método dos mínimos quadrados a dados obtidos direta e indiretamente, associados como respostas, em ambos experimentos, visando explicar o comportamento das misturas na adsorção de P. A disponibilidade de P previamente existente em 60 dias de incubação pelo extrator ácido é reduzida nos sistemas estudados a um mínimo em misturas binárias de proporções em massa, aproximadamente iguais, de FeO e M.O. (40 50 % M.O.), sendo elevada progressivamente pelo aumento da proporção de CAUL na mistura, e se tornando total neste componente puro e em misturas binárias deste. As interações de superfície entre FeO e M.O. revelaram-se significativas na redução da capacidade máxima de adsorção de P, em ambos os tempos de incubação, enquanto que após 60 dias de incubação um novo efeito demonstrou-se significativo, relativo às interações negativas entre CAUL e M.O.. A análise da variação absoluta da capacidade máxima de adsorção, com o tempo de incubação, evidenciou a influência da M.O. na redução desse fator com o tempo, demonstrando também a ampla superioridade das interações com efeitos negativos entre M.O. e FeO em relação às interações entre a primeira e CAUL. Entretanto, a análise da variação percentual da capacidade máxima de adsorção demonstrou a redução neste fator em misturas de M.O. e CAUL como ligeiramente superior comparada às misturas entre a primeira e FeO, sendo que a região de mínimo localizou-se próximo a misturas binárias de M.O. e CAUL de iguais proporções, com valores de redução na capacidade máxima de adsorção em torno de 50 %, enquanto que misturas binárias de M.O. e FeO, com proporções do último variando de 75 a 25 %, exibiram redução de 32 a 42 %. / In order to evaluate the behavior of mixtures of iron oxides, kaolinite and organic matter in phosphorus (P) adsorption, in two different times of incubation of the mixtures, a Simplex-Lattice experimental design for mixtures with three components in defined proportions was conducted, where each component was basically composed by iron oxides (FeO), kaolinite (CAUL) and organic matter (M.O.), with particles size under 0.21 mm (80 mesh), totaling 13 points distributed symmetrically on the experimental space, with repetitions. The mixtures were prepared totaling 180 g each experimental run. The mixtures were homogenized and a 20 g sample was removed from each one and reserved appropriately as recently incubated samples. The 160 g remaining from each mixture were incubated under humidity and periodic agitations, up to 60 days. In samples recently incubated and after 60 days of incubation two experiments were conducted. One of them was performed by tests for determination of available P by acid extractor with 0.05 mol L-1 HCl/H2SO4 1:1. In the other one, adsorption experiments were performed, where each one of the dry mixtures was stirred with CaCl2 0.01 mol L-1 solution and growing P concentrations, as KH2PO4, up to 50 mg L-1, by 24 h at 25.0 °C, and the respective adsorption isotherms of P were obtained. Mathematical models were assessed through application of minimum squares method to the data obtained direct and indirectly, related as answers, in both experiments, in order to explain mixtures behavior on P adsorption. The availability of previously existent P by acid extractor, in 60 days of incubation for studied systems, is reduced into minimum on equal mass proportions for binary mixtures of FeO and M.O. (40-50 % M.O.), being progressively elevated by increasing CAUL proportion in the mixture, and becoming total on pure component and its binary mixtures. Surface interactions between FeO and M.O. revealed significant effect on P adsorption maximum reduction, in both incubation times, meanwhile after 60 days of incubation a new effect showed significant, related to negative interactions between CAUL and M.O.. Analysis for absolute variation in P adsorption maximum with incubation evidenced the influence of M.O. on its reduction, also showing large superiority of negative effects in the interactions between M.O. and FeO compared to interactions between M.O. and CAUL. However, analysis for relative variation in P adsorption maximum showed reduction of this factor as lightly superior in mixtures of M.O. and CAUL compared to mixtures between M.O. and FeO, and the minimum was located close binary mixtures with same proportions of M.O. and CAUL, with reduced values in adsorption maximum around 50 %, while binary mixtures of M.O. and FeO, with FeO proportions varying from 75 to 25 %, exhibited reduction from 32 to 42 % in P adsorption maximum.