Os nanotubos naturais da paligorsquita, por apresentarem propriedades físicas e químicas específicas, têm potencial uso como nano sorventes e matrizes para imobilização, retenção, e solidificação de radionuclídeos presentes em efluentes nucleares. No processo de desenvolvimento de materiais com propriedades de sorção visando a incorporação e imobilização de radionuclídeos, as etapas mais importantes são a geração de sítios ativos simultaneamente com o aumento da área superficial específica e tratamento térmico adequado para conduzir ao colapso estrutural. Neste estudo foram avaliados parâmetros e condições determinantes no processo de ativação dos nanotubos naturais da paligorsquita visando a sorção de radionuclídeos de interesse na estrutura dos nanotubos e a avaliação posterior dos parâmetros que afeitam ao colapso estrutural por tratamento térmico. Por este estudo constatou-se que a otimização do processo de ativação ácida é fundamental para o aumento da capacidade de sorção de níquel usando estruturas de nanotubos naturais ativados. A condição otimizada de ativação superficial, mantendo a integridade estrutural foi removido cerca de 33,3% dos cátions de magnésio, equivalente a 6,30·10-4 mol·g-1 de magnésio em massa, aumentando a área superficial específica em 42,8%. Este aspecto permitiu a incorporação de mesma concentração molar de níquel presente nos rejeitos radioativos líquidos em um tempo de processo de 80min. / Natural palygorskite nanotubes show suitable physical and chemical properties and characteristics to be use as potential nanosorbent and immobilization matrix for the concentration and solidification of radionuclides present in nuclear wastes. In the development process of materials with sorption properties for the incorporation and subsequent immobilization of radionuclides, the most important steps are related with the generation of active sites simultaneously to the increase of the specific surface area and suitable heat treatment to producing the structural folding. This study evaluated the determining parameters and conditions for the activation process of the natural palygorskite nanotubes aiming at the sorption of radionuclides in the nanotubes structure and subsequent evaluation of the parameters involve in the structural folding by heat treatments. The optimized results about the maximum sorption capacity of nickel in activated natural nanotubes show that these structures are apt and suitable for incorporation of radionuclides similar to nickel. By this study is verified that the optimization of the acid activation process is fundamental to improve the sorptions capacities for specifics radionuclides by activated natural nanotubes. Acid activation condition optimized maintaining structural integrity was able to remove around 33.3 wt.% of magnesium cations, equivalent to 6.30·10-4 g·mol-1, increasing in 42.8% the specific surface area and incorporating the same molar concentration of nickel present in the liquid radioactive waste at 80 min.

Os objetivos deste estudo foram: 1) avaliar a resistência à flexão em três pontos de um compósito para uso direto (Filtek Z350 XT, 3M ESPE) e um para uso indireto (Signum, Heraeus, Kulzer) reforçados por uma ou duas camadas de fibras de polietileno (Ribbond -THM, Ribbond®) ou de vidro (Interlig, Ângelus) tratados termicamente (170°C por 10 minutos), comparados com os grupos controle (não reforçados por fibras e/ou não tratados termicamente; 2) avaliar a sorção, a solubilidade e a estabilidade de cor dos compósitos reforçados, após armazenamento em água destilada à 37°C por 14 dias. A estabilidade de cor foi avaliada com auxílio de um espectrofotômetro de contato dental (Vita EasyShade, Vident, CA, USA). Para o ensaio de resistência à flexão, foram confeccionados espécimes retangulares com dimensões de 12 x 2 x 2mm (n=10), com os seguintes fatores de variação: a) compósito (para uso direto ou indireto); b) tipo e número de camadas de fibras (vidro ou polietileno/uma ou duas camadas); c) submetidos ou não a tratamento térmico. O tratamento térmico foi realizado 24 horas após fotoativação em estufa à temperatura de 170°C por 10 minutos. O ensaio foi realizado 24 horas após fotoativação ou tratamento térmico. Para avaliação de sorção/solubilidade e estabilidade de cor, foram confeccionados espécimes em forma de disco com dimensões de 15 x 2mm (n=5), em que foram analisados os seguinte fatores: a) compósito (para uso direto ou indireto); b) tipo de fibra (vidro ou polietileno); c) número de camadas de fibras (uma ou duas). Foi realizada análise dos parâmetros de cor antes e após imersão em água deionizada por 14 dias. Os resultados foram analisados por ANOVA e teste de contraste de Tukey, com nível de significância de 5% e revelaram que a fibra de vidro, quando utilizada em duas camadas, propiciou os maiores valores de resistência à flexão para os dois compósitos testados (165,4 MPa Z350XT e 208,7MPa Signum ). O tratamento térmico não apresentou significância estatística quanto à resistência à flexão do compósito direto. Para o compósito para uso indireto (Signum ) foi encontrada diferença estatisticamente significante para o fator tratamento térmico, que indicou valores de resistência à flexão inferiores para os grupos tratados termicamente. O compósito para uso direto apresentou valor de sorção superior (33,6/cm3) ao do compósito para uso indireto (19,1/cm3). Para solubilidade, foi encontrada interação para os fatores compósito e tipo de fibra, indicando maiores valores para o compósito para uso direto associado à fibra de vidro. A análise de alteração de cor demonstrou maior valor de E para a fibra de polietileno (E =1,5) quando comparado à fibra de vidro (E=1,0). Concluiu-se que: 1) a adição de fibras propicia aumento dos valores de resistência à flexão de compósitos para uso direto e indireto, o aumento da resistência foi observado quando do uso de duas camadas de fibras; 2) o tratamento térmico à 170°C por 10 minutos não indicou melhora nas propriedades mecânicas dos compósitos reforçados; 3) adicionar fibras aos compósitos não aumentou os valores de sorção/solubilidade quando imersos em água; 4) Imersão em água não produziu alterações de cor relevantes para os compósitos reforçados com fibras se comparados aos sem fibras. / The aims of this study were: 1) to evaluate the flexural strength of one composite for direct use (Filtek Z350 XT, 3M ESPE) and one for indirect use (Signum, Heraeus, Kulzer) as a function of the reinforcement by one or two layers of polyethylene (THM-Ribbond, Ribbond ®) or glass fibers (Interlig, Angelus) submitted to heat treatment (170°C for 10 minutes) compared with control groups (not reinforced by fibers and/or not heat-treated; 2) evaluate water sorption, solubility and color stability of the reinforced composites, after storage in distilled water at 37°C for 14 days. Color stability was evaluated using a spectrophotometer (Vita Easyshade, Vident, CA, USA). For three point flexural bending test, rectangular specimens were prepared with dimensions of 12 x 2 x 2 mm (n=10), according to the following variation factors: a) composite (for direct or indirect use); b) type of fibers and number of layers (glass or polyethylene/one or two layers; c) subjected or not to heat treatment. The heat treatment was performed 24 hours after curing, in a furnace, at 170 ° C for 10 minutes. Tests were performed 24 hours after curing or heat treatment. To evaluate the water sorption/solubility and color stability, disc-shaped specimens were prepared with dimensions of 15 x 2 mm (n=5) according to the following variation factors: a) composite (for direct or indirect uses); b) fiber type (glass or polyethylene); c) number of fiber layers (one or two). Color parameters were analyze before and after immersion in deionized water for 14 days. The results were analyzed by ANOVA and Tukeys test with significance level of 5%, and indicated that the glass fiber when used in two layers, showed the highest flexural strength for the two tested composites (165.4 MPa - Z350XT and 208.7 MPa - Signum ). The heat treatment did not significantly affect the flexural strength of the direct composite. For the composite for indirect use (Signum ), a statistical significance for the factor heat treatment was found, indicating lower values of flexural strength for heat-treated groups. The composite for direct use showed higher water sorption value (33.6 /cm3) when compared to the composite for indirect use (19.1 /cm3). For solubility, a significant interaction was found for composite and fiber type, indicating higher values for direct composite and glass fiber. Color stability analysis showed higher color difference value for polyethylene fiber (E =1.5) when compared to glass fiber (E=1.0). It was concluded that: a) adding fibers increased the flexural strength values of the composites for direct or indirect use, the increase in strength was more pronounced when using two fiber layers; 2) heat treatment at 170 ° C for 10 minutes showed no improvement of the mechanical properties of fiber reinforced composites; 3) adding fibers to the composite did not increase the sorption/solubility after water immersion, 4) Immersion in water did not change the color of the fiber reinforced composites when compared with those without fibers.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-03-07T14:00:16Z No. of bitstreams: 1 victorwegnermaus.pdf: 6204787 bytes, checksum: 1c441ace80fd21b15887daa548beac3e (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-03-07T15:06:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 victorwegnermaus.pdf: 6204787 bytes, checksum: 1c441ace80fd21b15887daa548beac3e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-07T15:06:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 victorwegnermaus.pdf: 6204787 bytes, checksum: 1c441ace80fd21b15887daa548beac3e (MD5) Previous issue date: 2011-02-24 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Águas subterrâneas são econômica e socialmente importantes e sua contaminação gera grandes preocupações. Nesse sentido a modelagem computacional pode contribuir na gestão de águas subterrâneas e no planejamento da remediação de áreas contaminadas, realizando previsões considerando implicações de diversas alternativas sem o custo de esperar ou colocá-las em prática. O objetivo deste trabalho é estudar modelos matemáticos para os fenômenos envolvidos bem como desenvolver ferramentas numéricas para a simulação computacional que podem auxiliar na prevenção, no controle e na remediação da poluição das águas subterrâneas. Nos experimentos computacionais é simulado o transporte de múltiplas espécies. O problema corresponde a um sistema de equações diferenciais parciais não lineares de advecção-difusão-reação, acopladas pelas reações de biodegradação e sorção em modo de não equilíbrio. A biodegradação é representada pelo modelo cinético de Monod multiplicativo. A sorção, descrita pela isoterma de Freundlich, atua em modo de equilíbrio e não equilíbrio simultaneamente, e ocorre apenas sobre o contaminante. A solução do sistema de EDP’s é obtida em dois passos. No primeiro resolve-se o transporte do contaminante e do oxigênio, onde a discretização espacial é realizada pelo método dos elementos finitos e um método da família trapezoidal generalizada para a discretização temporal. O método de Newton é utilizado para tratar a não linearidade gerada pela sorção de equilíbrio no transporte do contaminante. No passo seguinte, as reações são aproximadas pontualmente pelo método de Runge-Kutta de quarta ordem. Os resultados obtidos nos experimentos computacionais são comparados aos resultados de simulações encontradas na literatura. Nas simulações observou-se a influência da inclusão das reações não lineares de biodegradação e sorção de equilíbrio e não equilíbrio ocorrendo simultaneamente. Assim o estudo das interações entre as reações, pode trazer contribuições para a modelagem do transporte de contaminantes em águas subterrâneas. / Groundwater contamination generates large concern related with public health and environmental conservation. The computational modeling can contribute to groundwater management and remediation planning of contaminated areas, making predictions for several scenarios of contamination without the cost of waiting or of putting them into practice. The aim this work is study mathematical models for the phenomena involved and develop numerical tools for the simulation that can assist in the prevention, control and remediation of groundwater pollution. In the computational experiments is simulated the multiple species transport. This problem is modeled for a system of nonlinear partial differential equations, coupled by the biodegradation and sorption reactions. Biodegradation is represented by the multiplicative Monod kinetic model. The sorption is described by the Freundlich isotherm and occur only with the contaminant. The solution of the PDE’s sistem is obtained in two steps. In the first resolves the contaminant and oxygen transport, the finite elements method and Crank-Nicolson scheme are respectively used in the spatial and time discretizations. The Newton method is used to treat the nonlinearity generated by the sorption equilibrium in the transport of the contaminant. The ordinary differential equations of the reactions is approximated by the fourth-order Runge- Kutta method. Numerical results presented in this work have shown good agreement with solutions introduced by others authors. In the simulations we observed the influence of the inclusion of non-linear reactions of biodegradation and sorption equilibrium and nonequilibrium happening simultaneously. So the study of interactions between the reactions should contribute to the modeling of contaminant transport in groundwater.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:30:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Luciana_Conceicao.pdf: 1166387 bytes, checksum: 74e97c6a817eb6fb90d26b94051d237d (MD5) Previous issue date: 2012-12-20 / The application of a material after periodontal surgery is recommended to reduce postoperative bleeding, to protect the wound area and to avoid the formation of excessive granulation tissue. The current trend is the development of new biomaterials eugenol-free for surgical application. The aim of this study was to develop and characterize a periodontal dressing based on photopolymerizable methacrylate monomers. For this purpose, a screening was made to determine the best formulation based on the ease of handling and the use of Exothane 8 , camphorquinone, silica and quartz particles. Three groups were tested: Gperio (Group of periodontal dressing Periobond®, Dentsply); Gbar (Group of periodontal dressing Barricaid®, Caulk), which served as the reference group and Gexp (Group of experimental material). The physical-mechanical performance of the experimental composite and the commercial references Periobond® and Barricaid® (control group) were tested using in vitro tests of tensile strength (n = 15) and sorption and solubility (n = 10). Cytotoxicity (MTT colorimetric assay) and genotoxicity by micronuclei (MN) tests were performed in a cell lineage of mouse fibroblasts 3T3/NIH, in triplicate, in order to characterize the biological response of these materials. Microbiological test assess the amount of viable bacteria of Enterococcus faecalis anaerobic and aerobic and total microorganisms. Data were subjected to statistical analysis based on the model of normal distribution and equal variance One-Way ANOVA, considering the value of P<0.05 as statistically significant. There were no statistically significant differences between the median values of Gexp and Gbar, for ultimate tensile strength. Regarding the sorption there was statistical difference between Gperio and Gexp and between Gperio and Gbar (P=<0.001). There was no difference when comparing Gbar and Gexp. The solubility showed no statistical difference between groups. In general, the cytotoxic effects of the materials were time dependent according to eluate extraction periods (24h, 48h and 7 days). No statistical difference at 24h between Gexp and Gperio. At 72h, differences were observed between Gexp and Gperio (P<0.001) with Gexp showing the best results. Similar results were seen between Gbar and Gperio (P<0.001). At 7 days, statistical difference was observed between Gbar and Gperio (P<0.05). In genotoxicity test no difference was found among the groups. In microbiological assay no statistical difference was found for E. faecalis anaerobic, E. faecalis aerobic and for total microorganisms. We conclude that Gexp experienced similar behavior to the commercial samples and can be possibly used as a periodontal dressing; however, more studies are needed at pre-clinical and clinical levels / A aplicação de um material após a cirurgia periodontal é recomendada para reduzir o sangramento pós-operatório, proteger a área da ferida e evitar a formação excessiva de tecido de granulação. A tendência atual é o desenvolvimento de novos biomateriais para aplicação cirúrgica livres de eugenol. O objetivo do presente estudo foi desenvolver e caracterizar um material cirúrgico periodontal baseado em monômeros metacrilatos fotopolimerizável com formação de polímero de alta flexibilidade. Para isso, foi realizado um screening para se determinar a melhor fórmula baseada na facilidade de manuseio do material e considerando a utilização de Exothane 8 , canforoquinona, e partículas de sílica e quartzo. Três grupos foram testados; Gperio (Grupo cimento periodontal Periobond®, Dentsply); Gbar (Grupo cimento periodontal Barricaid®, Caulk, que serviu como grupo de referência comercial) e Gexp (Grupo do material experimental). Foi avaliado o desempenho físico-mecânico do compósito experimental e das referências comerciais: Periobond® e Barricaid® (grupos controle), através dos ensaios in vitro de resistência à tração (n=15) e sorção e solubilidade (n=10). Testes de citotoxidade (ensaio colorimétrico com MTT) e de genotoxicidade através do ensaio de micronúcleos (MN) em linhagem celular de fibroblastos de camundongo 3T3/NIH, foram realizados em triplicata, com o intuito de caracterizar a resposta biológica desses materiais. Teste microbiológico para avaliar a quantidade de bactérias viáveis de Enterococcus faecalis anaeróbicos, aeróbicos e micro-organismos totais. Os dados obtidos foram submetidos ao método estatístico baseado no modelo de distribuição normal e igualdade de variância (ANOVA 1 via), considerando-se o valor de P<0,05 como estatisticamente significante. Não foram encontradas diferenças estatisticamente significantes entre os valores medianos do Gexp e Gbar, em relação à resistência máxima a tração. Em relação à sorção houve diferença estatística entre Gperio e Gexp e entre Gperio e Gbar (P<0,001). Não houve diferença estatisticamente significante quando comparamos Gbar e Gexp. Em relação à solubilidade não houve diferença estatística entre os grupos. Em geral, os efeitos citotóxicos dos materiais foram dependentes do tempo de extração do eludato (24h, 48h e 7 dias). Foi encontrada diferença estatística no tempo de 24h entre Gexp e Gperio. No tempo de 72h houve diferença entre Gexp e Gperio (P<0,001), tendo o primeiro melhor comportamento, da mesma forma entre Gbar e Gperio (P<0,001). Em 7 dias, houve diferença estatística entre Gbar e Gperio, tendo resultado de P<0,05. No teste de genotoxicidade não foi encontrada diferença estatística entre os grupos. No ensaio microbiológico não foi encontrada diferença estatística para E. faecalis anaeróbicos, E. faecalis aeróbicos ou micro-organismos totais. Concluímos que Gexp teve comportamento semelhante aos controles podendo ser utilizado como material para recobrimento de feridas cirúrgicas periodontais, sendo necessários mais estudos de fase pré-clínica e clínica.

Uma fase polimérica inédita de polidimetilsiloxano/carvão ativado (PDMS-ACB) é proposta como fase extratora para extração por sorção em barras de agitação (SBSE). A barra de PDMS-ACB foi desenvolvida no laboratório usando um molde de teflon simples, demonstrando estabilidade e resistência aos solventes orgânicos. Utilizando uma única barra de PDMS-ACB mais de 150 extrações foram realizadas sem qualquer dano. A barra de SBSE contém aproximadamente 100 &micro;L de revestimento polimérico, 2,36 mm de diâmetro e 2,2 cm de comprimento. A barra PDMS-ACB foi aplicada na extração de seis pesticidas (ametrina, atrazina, bifentrina, carbofurano, metribuzim e tebutiurom), com propriedades predominantemente polares, comumente aplicados em plantações de cana-de-açúcar. A barra PDMS-ACB foi utilizada na determinação de pesticidas em garapa através de cromatografia gasosa hifenada à espectrometria de massa (GC-MS). O planejamento experimental foi empregado na etapa de otimização da extração SBSE, um planejamento fatorial fracionado avaliou a influência dos principais parâmetros envolvidos. Posteriormente, o planejamento composto central (CCD) com conformação estrela foi explorado para otimizar os fatores significativos na extração. Apenas 200 &micro;L de acetato de etila foram utilizados como solvente na dessorção líquida (LD). Para os compostos avaliados, o método apresentou limite de quantificação (LOQ) no intervalo de 0,5 - 40 &micro;g L-1, as recuperações variaram entre 0,18 - 49,50 % e a precisão intra-dia variou de 0,072 - 8,40 %. Concluída a etapa de validação, o método foi aplicado em amostras reais de garapa disponíveis comercialmente em São Carlos-SP. / A novel polydimethylsiloxane/activated carbon (PDMS-ACB) is proposed as new polymeric phases for stir bar sorptive extraction (SBSE). The PDMS-ACB was developed in lab using simple teflon\'s mold, demonstrating remarkable stability and resistance to organic solvents, over 150 extractions without any damage. SBSE bar contained 100 &micro;L of polymeric coating, a diameter of 2.36 mm and a length of 2.2 cm. It was applied to the determination of pesticides (ametryn, atrazine, bifenthrin, carbofuran, metribuzine and tebuthiuron) having predominantly polar properties, applied in sugarcane crops. PDMS-ACB was employed in the determination of pesticides in sugarcane juice using gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS). Experimental design was employed in the optimization step, a fractional factorial evaluated the main parameters involved in the extraction procedure. Afterwards, central composite design (CCD) was exploited to optimize the significant factors on the extraction. About 200 &micro;L of ethyl acetate were employed as solvent in the liquid desorption (LD). The method presented limit of quantification (LOQ) from 0.5 to 40 &micro;g L-1, recoveries varied 0.18 - 49.50% and precision intra-day 0.072 - 8.40%. Hence, the method was applied to the analysis of real sugarcane juice samples commercially available in São Carlos-SP.

Na atualidade estudos direcionados para a avaliação do risco químico e do impacto ambiental produzidos por compostos químicos de uso intensivo, como agrotóxicos, petroquímicos e fármacos, vêm ganhando importância por elucidarem as implicações ao meio ambiente e à saúde pública decorrentes deste uso pela sociedade moderna de forma a estabelecer parâmetros restritivos para suas aplicações, evitando-se danos posteriores. Este Estudo compreendeu as observações de sorção e de interação do antibiótico de uso animal e agrícola oxitetraciclina (OTC) com solos brasileiros e ácidos húmicos (AH) extraídos de solos, tendo-se como objetivos gerais comprovar a sorção aos solos e aos AH e verificar a influência da matéria orgânica (MO) e do pH sobre a sorção, definindo quais os mecanismos moleculares de interação envolvidos, cabendo destacar que as tetraciclinas são uma das principais classes de antibióticos utilizadas na pecuária brasileira, tanto para tratamento de enfermidades quanto como Antibióticos Promotores de Crescimento (APC), além de serem freqüentemente aplicados na agricultura para controle de fungos e bactérias. Utilizou-se a Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) para a coleta de dados quantitativos que permitiram a construção de isotermas de sorção solo-OTC em pH 4,8 e AH-OTC em três valores de pH (3,1, 4,8 e 8,3) para a comprovação da sorção e da influência do conteúdo de MO no primeiro caso, e na sorção aos AH, para o segundo caso. Os solos foram caracterizados conforme procedimento padrão da EMBRAPA, enquanto que os AH foram caracterizados segundo procedimentos recomendados pela literatura por meio das técnicas instrumentais de Análise Elementar, Absorção na Região do Infravermelho Médio, Ressonância Magnética Nuclear e Ressonância Paramagnética Eletrônica. Foram utilizadas as técnicas espectroscópicas de Absorção na Região do Infravermelho (Próximo e Médio) e Absorção e Fluorescência na Região do UV-Visível, para a avaliação dos possíveis mecanismos de interação envolvidos, como ligação de hidrogênio, interação hidrofóbica e transferência de elétrons. A isoterma de Freundlich apresentou-se como um modelo matemático adequado para a verificação da sorção solos-OTC e AH-OTC, a partir da aplicação de um método cromatográfico adequado, comprovando a sorção para os dois casos, bem como o efeito do conteúdo de MO dos solos e do pH do meio sobre a capacidade e a intensidade da sorção, a qual foi quantificada como de capacidade de sorção inferior em comparação a dados obtidos em clima temperado e de alta capacidade de sorção quando comparada à legislação ambiental brasileira. Foi observado que a OTC interagiu com os AH em uma larga faixa de valores de pH, indo de 3,1 a 8,3. Contudo, o meio no qual foi possível observar de uma forma mais acentuada a interação entre AH e OTC foi o meio básico (pH 8,2), sendo notado a existência de mecanismos de interação associados e dependentes do pH do meio, como: ligação de hidrogênio, interação hidrofóbica e transferência de prótons. / At present further studies on the risk assessment of chemical and environmental impact produced by chemical-intensive, such as pesticides, petrochemicals and pharmaceuticals, have gained importance for elucidating the implications for the environment and public health arising from this use by modern society to establish restrictive parameters for their applications, avoiding further damage. This Study comprised observations of sorption and interaction of antibiotic for animal and agriculture use oxytetracycline (OTC) with brazilian soils and humic acids (HA) extracted from soil, having as objectives to prove the general sorption to soils and the AH and the influence of organic matter (OM) and pH on the sorption, which define the molecular mechanisms of interaction involved, highlighting that tetracyclines are a major classes of antibiotics used in the brazilian cattle industry, both for treatment of diseases such as antibiotic growth promoters (AGP), and frequently also applied in agriculture to control fungi and bacteria. The High Performance Liquid Chromatography (HPLC) was used to collect quantitative data that allowed the construction of sorption isotherms soils-OTC in pH 4.8 and AH-OTC in three pH values (3.1, 4, 8 and 8.3) for proof of sorption and the influence of OM content in the first case, and sorption to AH, for the second case. The soils were characterized as standard procedure of EMBRAPA, while AH were characterized according to procedures recommended by the literature by means of instrumental techniques for Elemental Analysis, Absorption in the Region of the Middle Infrared, Nuclear Magnetic Resonance and Electron Paramagnetic Resonance. The Spectroscopic Absorption in the Infrared Region (Middle) and Fluorescence and Absorption in the Region and the UV-Visible were used for the evaluation of interaction mechanisms involved, such as hydrogen bonding, hydrophobic interactions and electron transfer. The Freundlich isotherm was presented as a mathematical model suitable for the verification of soils-OTC sorption and AH-OTC sorption from the application of a chromatographic method that is suitable, proving the sorption for the two cases as well as the effect of OM content of soils and the pH on the capacity and sorption intensity, which was quantified as the lower sorption capacity in comparison with data from temperate and high sorption capacity when compared to Brazilian environmental legislation. It was observed that the OTC interacted with the HA in a wide range of pH values, ranging from 3.1 to 8.3. However, the way in which it was possible to observe a more pronounced interaction between HA and OTC was the basic medium (pH 8.2), and noted the existence of mechanisms of interaction associated and dependent on pH, such as: link hydrogen, hydrophobic interaction and proton transfer.

O fósforo (P) é um elemento essencial para o desenvolvimento das plantas e precisa ser suprido em quantidades adequadas para obtenção de altas produtividades das culturas agrícolas. O conteúdo de P no solo e consequente perda deste para as águas superficiais são importantes fatores relacionados a eutrofização de ambientes aquáticos. Nesse trabalho foi obtido o Grau de saturação de P (GSP) em 29 solos tropicais altamente intemperizados e seus valores foram correlacionados com atributos químicos, físicos e mineralógicos dos solos. Antes de calcular o GSP, foram determinados parâmetros como Índice de sorção de P (ISP), Capacidade de sorção de P (CSP) e fator de escala ?. Os solos foram divididos em grupos, e os solos de cada grupo receberam doses diferenciadas de P para obtenção do ISP devido a variação na capacidade de adsorção,. As doses utilizadas foram 200, 500, 1000, 1500 e 3000 mg L-1 de P. Os períodos de reação avaliados foram 1, 3, 7, 21, 42, e 84 d. A porcentagem média de P adsorvida no final do período de contato (84 d) variou de 23% a 49% do P adicionado inicialmente. Os Latossolos, os Gleissolos e os Nitossolos apresentaram os maiores valores de ISP, enquanto os Argissolos e os Neossolos tiveram os menores valores. Os maiores valores foram encontrados nos solos com elevados teores de argila, matéria orgânica (MO) e óxidos cristalinos e mal cristalizados de Fe e de Al. O ISP foi maior no final do período de contato (84 d), o que realça a influência do tempo na adsorção do P. O fator de escala ? e o GSP foram calculados em todos os períodos de contato. Os valores de ? aumentaram e os de GSP diminuíram em função do tempo devido à maior interação do P com o solo. Os menores valores de GSP foram obtidos nos solos com alta capacidade de adsorção de P, ao passo que os maiores valores de GSP foram dos solos com menor capacidade de adsorção. O maior GSP (31%) foi obtido no Neossolo Litólico. O valor limite de GSP considerado nesse trabalho foi 23%. As relações entre GSP, CSP, ISP e alguns atributos dos solos foram abordadas por meio da análise de componentes principais. Com o agrupamento de todos os solos, os teores de óxido mal cristalizado de alumínio (Alox), argila, MO e de óxido cristalino de alumínio (AlDCB) foram os que melhor se correlacionaram com o ISP e a CSP. Avaliando somente os Latossolos, os teores de argila e de óxidos cristalinos e mal cristalizados de ferro e de alumínio (Feox, FeDCB, AlDCB e Alox) representaram os componentes principais ligados à adsorção de P. Com a adição dos demais solos, os teores de fósforo extraídos por solução ácida de oxalato de amônio (Pox), Alox, argila e MO formaram os componentes principais para ISP e CSP. O GSP não correlacionou significativamente com nenhum dos atributos. A partir do dendograma, os solos foram separados em dois grupos. O grupo I foi composto por solos pouco suscetíveis a perdas de P em função dos valores de CSP e de GSP. Já o grupo II reuniu os solos mais suscetíveis. Equações de regressão linear múltipla foram utilizadas na predição do ISP e CSP e duas delas obtiveram um alto coeficiente de determinação (R2 = 0,94 para ambas), podendo ser utilizadas para estimar a CSP e o ISP nos solos. / Phosphorus (P) is an essential element for plant growth and must be supplied in adequate quantities to the growers obtain high yields of agricultural crops. The content of P in the soil and its loss to surface water are important factors related to eutrophication of aquatic environments. In this study, we obtained the degree of P saturation (DPS) in 29 highly weathered tropical soils, and their values were correlated with chemical, physical and mineralogical soil attributes. Before calculating the DPS, parameters such as P sorption index (PSI), P sorption capacity (PSC) and the scaling factor ? were obtained. Because of the variation in the soils` ability to adsorb P, they were divided into groups, and the soils from each group received different P rates for obtaining the PSI. The rates were 200, 500, 1000, 1500 and 3000 mg L-1 of P. The periods of reaction evaluated were 1, 3, 7, 21, 42, and 84 d. The average percentage of P adsorbed at the end of the contact period (84 d) ranged from 23% to 49% of P added initially. The Oxisols, the Gleysols and the Alfisols showed the highest values of PSI, while the Ultisols and Entisols had the lowest values. The highest values were found in soils with high clay contents of organic matter (OM) and crystalline and poorly crystalline Fe and Al oxides. ISP was higher at the end of the contact period (84 d), which highlights the influence of weathering on P adsorption by soils. The scale factor ? and the DPS were calculated for all periods of contact. The values of ? increased while DPS decreased as a function of time because of the greater interaction of P with the soil. The lowest values of GSP were obtained in soils with high P adsorption capacity, whereas the highest values of DPS were obtained in soils with lower adsorption capacity. The largest DPS (31%) was obtained in the Typic Udorthent. The limit value of DPS considered in this study was 23%. Correlations between DPS, PSC, PSI and some soil attributes were addressed by principal component analysis. By grouping all soils, the levels of poorly crystalline aluminum (Alox), clay, OM and crystalline aluminum oxide (AlDCB) were the atributes best correlated with both PSI and PSC. When evaluating only the Oxisols, it was observed that the contents of clay and crystalline and poorly crystalline iron and aluminum oxides (Feox, FeDCB, AlDCB and Alox) represented the main components related to the adsorption of P. When the other soils were added, the contents of P extracted by an acid ammonium oxalate solution (Pox), Alox, MO and clay composed the main components for PSC and PSI. DPS did not correlate significantly with any of the attributes. From the dendrogram, the soils were separated into two groups: group I, consisted of soils with little susceptiblity to P loss based on the PSC and DPS, and group II, that met the more susceptible soils for P losses. Multiple linear regression equations were used to predict PSI and PSC, and two of them had a high determination coefficient (R2 = 0.94 for both). So, they can be used to estimate the PSC and PSI at the soils.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:51:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Apresentacao e resumos.pdf: 92299 bytes, checksum: 957bb50a66505cf631cffee02a010cfc (MD5) Previous issue date: 2006-07-14 / Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior / Neste trabalho estudam-se modelos matemáticos e computacionais do transporte de múltiplas espécies em cenários de contaminação subsuperficial, que constituem meios porosos saturados. Deste modo, combinam-se os efeitos de sorção em condições de equilíbrio e não-equilíbrio, representadas pelas isotermas do tipo de Freundlich, com os processos de biodegradação dados pelas cinéticas de Monod. Matematicamente, o problema é descrito por um sistema de equações diferenciais parciais não lineares de convecção-difusão-reação acopladas pelos termos de reação. Do ponto de vista numérico esta é a primeira vez na literatura que são tratadas sorções não-lineares em condições de equilíbrio e não-equilíbrio acopladas com biodegradação não linear no transporte fortemente convectivo de múltiplas espécies. Primeiramente, apresenta-se um algoritmo completamente acoplado, no sentido que em cada equação do sistema os operadores diferenciais são discretizados e resolvidos simultaneamente como um sistema completo. Em seguida, desenvolve-se um método de decomposição de operadores,o qual trata de uma maneira seqüencial os termos de elementos finitos estabilizado combinado com um esquema de diferenças finitas na aproximação das equações de transporte. Para tratar-se as não linearidades, em geral, foram usados algoritmos do tipo Newton-Raphson e um método de Runge-Kutta na segunda etapa de decomposição de operadores. Os diversos resultados obtidos das simulações computacionais demonstraram a eficiência das metodologias propostas, apresentando de forma clara a influência dos efeitos não lineares de sorção sobre a biodegradação na localização espacial e na forma da pluma. O conhecimento destas interações é bastante importante para ajudar nas escolhas de biorremediação in situ em regiões subsuperficiais contaminadas.

O fósforo (P) é um elemento essencial para o desenvolvimento das plantas e precisa ser suprido em quantidades adequadas para obtenção de altas produtividades das culturas agrícolas. O conteúdo de P no solo e consequente perda deste para as águas superficiais são importantes fatores relacionados a eutrofização de ambientes aquáticos. Nesse trabalho foi obtido o Grau de saturação de P (GSP) em 29 solos tropicais altamente intemperizados e seus valores foram correlacionados com atributos químicos, físicos e mineralógicos dos solos. Antes de calcular o GSP, foram determinados parâmetros como Índice de sorção de P (ISP), Capacidade de sorção de P (CSP) e fator de escala ?. Os solos foram divididos em grupos, e os solos de cada grupo receberam doses diferenciadas de P para obtenção do ISP devido a variação na capacidade de adsorção,. As doses utilizadas foram 200, 500, 1000, 1500 e 3000 mg L-1 de P. Os períodos de reação avaliados foram 1, 3, 7, 21, 42, e 84 d. A porcentagem média de P adsorvida no final do período de contato (84 d) variou de 23% a 49% do P adicionado inicialmente. Os Latossolos, os Gleissolos e os Nitossolos apresentaram os maiores valores de ISP, enquanto os Argissolos e os Neossolos tiveram os menores valores. Os maiores valores foram encontrados nos solos com elevados teores de argila, matéria orgânica (MO) e óxidos cristalinos e mal cristalizados de Fe e de Al. O ISP foi maior no final do período de contato (84 d), o que realça a influência do tempo na adsorção do P. O fator de escala ? e o GSP foram calculados em todos os períodos de contato. Os valores de ? aumentaram e os de GSP diminuíram em função do tempo devido à maior interação do P com o solo. Os menores valores de GSP foram obtidos nos solos com alta capacidade de adsorção de P, ao passo que os maiores valores de GSP foram dos solos com menor capacidade de adsorção. O maior GSP (31%) foi obtido no Neossolo Litólico. O valor limite de GSP considerado nesse trabalho foi 23%. As relações entre GSP, CSP, ISP e alguns atributos dos solos foram abordadas por meio da análise de componentes principais. Com o agrupamento de todos os solos, os teores de óxido mal cristalizado de alumínio (Alox), argila, MO e de óxido cristalino de alumínio (AlDCB) foram os que melhor se correlacionaram com o ISP e a CSP. Avaliando somente os Latossolos, os teores de argila e de óxidos cristalinos e mal cristalizados de ferro e de alumínio (Feox, FeDCB, AlDCB e Alox) representaram os componentes principais ligados à adsorção de P. Com a adição dos demais solos, os teores de fósforo extraídos por solução ácida de oxalato de amônio (Pox), Alox, argila e MO formaram os componentes principais para ISP e CSP. O GSP não correlacionou significativamente com nenhum dos atributos. A partir do dendograma, os solos foram separados em dois grupos. O grupo I foi composto por solos pouco suscetíveis a perdas de P em função dos valores de CSP e de GSP. Já o grupo II reuniu os solos mais suscetíveis. Equações de regressão linear múltipla foram utilizadas na predição do ISP e CSP e duas delas obtiveram um alto coeficiente de determinação (R2 = 0,94 para ambas), podendo ser utilizadas para estimar a CSP e o ISP nos solos. / Phosphorus (P) is an essential element for plant growth and must be supplied in adequate quantities to the growers obtain high yields of agricultural crops. The content of P in the soil and its loss to surface water are important factors related to eutrophication of aquatic environments. In this study, we obtained the degree of P saturation (DPS) in 29 highly weathered tropical soils, and their values were correlated with chemical, physical and mineralogical soil attributes. Before calculating the DPS, parameters such as P sorption index (PSI), P sorption capacity (PSC) and the scaling factor ? were obtained. Because of the variation in the soils` ability to adsorb P, they were divided into groups, and the soils from each group received different P rates for obtaining the PSI. The rates were 200, 500, 1000, 1500 and 3000 mg L-1 of P. The periods of reaction evaluated were 1, 3, 7, 21, 42, and 84 d. The average percentage of P adsorbed at the end of the contact period (84 d) ranged from 23% to 49% of P added initially. The Oxisols, the Gleysols and the Alfisols showed the highest values of PSI, while the Ultisols and Entisols had the lowest values. The highest values were found in soils with high clay contents of organic matter (OM) and crystalline and poorly crystalline Fe and Al oxides. ISP was higher at the end of the contact period (84 d), which highlights the influence of weathering on P adsorption by soils. The scale factor ? and the DPS were calculated for all periods of contact. The values of ? increased while DPS decreased as a function of time because of the greater interaction of P with the soil. The lowest values of GSP were obtained in soils with high P adsorption capacity, whereas the highest values of DPS were obtained in soils with lower adsorption capacity. The largest DPS (31%) was obtained in the Typic Udorthent. The limit value of DPS considered in this study was 23%. Correlations between DPS, PSC, PSI and some soil attributes were addressed by principal component analysis. By grouping all soils, the levels of poorly crystalline aluminum (Alox), clay, OM and crystalline aluminum oxide (AlDCB) were the atributes best correlated with both PSI and PSC. When evaluating only the Oxisols, it was observed that the contents of clay and crystalline and poorly crystalline iron and aluminum oxides (Feox, FeDCB, AlDCB and Alox) represented the main components related to the adsorption of P. When the other soils were added, the contents of P extracted by an acid ammonium oxalate solution (Pox), Alox, MO and clay composed the main components for PSC and PSI. DPS did not correlate significantly with any of the attributes. From the dendrogram, the soils were separated into two groups: group I, consisted of soils with little susceptiblity to P loss based on the PSC and DPS, and group II, that met the more susceptible soils for P losses. Multiple linear regression equations were used to predict PSI and PSC, and two of them had a high determination coefficient (R2 = 0.94 for both). So, they can be used to estimate the PSC and PSI at the soils.

0 comportamento higroscópico do suco de laranja liofilizado, e aditivado com malto-dextrinas e lactose, e de misturas mecânicas do suco liofilizado com os aditivos secos, foi estudado através da cinética e das isotermas de sorção de água, em diferentes temperaturas. Avaliou-se as características espectrais no visível e ultravioleta, e o teor de vitamina C, de amostras de suco de laranja liofilizado expostas a diferentes umidades relativas e temperaturas. Estudou-se a influência do valor de pH e natureza do tampão sobre a retenção do limoneno emulsionado em soluções de lactose, liofilizadas. A liofilização praticamente não alterou o teor de vitamina C e as características espectrais do suco de laranja, mas aumentou o valor monomolecular da malto-dextrina (dextrose equivalente de 9 a 12%). A lactose liofilizada apresentou-se no estado amorfo. Os teores de umidade de equilíbrio das misturas aditivadas liofilizadas, foram menores que os das misturas mecânicas. Os aditivos reduziram a sorção de umidade em função do tempo. A retenção do limoneno foi influenciada pela sua concentração inicial, sendo que ocorreu a major perda, durante a liofilização na major concentração utilizada. / The higroscopic behavior of freeze-dried orange juice, with added maltodextrins and lactose and mechanical mixtures with this additives was studied through the kinetics and isoterms of water sorption in different temperatures. It was evaluated the spectral characteristics, in the visible and ultraviolet range, and the vitamin C content from samples of freeze-dried orange juice exposed at different relative humidities and temperatures. It was studied the influence of pH and buffer composition, on the limonene retention of freeze-dried emulsions. The spectral characteristics and vitamin C content showed no alterations after liofilization the maltodextrin (9-12 % dextrose equivalent monomolecular value increased. Freezedried lactose was amorphous. The equilibrium humidity content of the samples with additives were reduced when compared with mechanical mixtures. The additives also reduced the rate of water sorption. The limonene retention during freeze-drying was influenced by the initial concentration of the emulsion. The greater concentration studied showed the lower retention value.