[pt] O hidrogênio apresenta-se como um potencial combustível alternativo em substituição aos combustíveis fósseis e, por essa razão, estudos e pesquisas sobre as rotas de produção e armazenamento desse recurso estão em voga no meio científico. Os métodos para obtenção de H2 são diversos, no entanto, nem todos os métodos são provenientes de fontes renováveis. Os ciclos termoquímicos de quebra da molécula da água são alternativas promissoras para a geração de H2. Neste contexto, o ciclo do enxofre-iodo é um dos ciclos em destaque, caracterizando-se por um processo em três etapas cuja terceira etapa é a etapa desafiadora do ciclo, onde ocorre a decomposição do ácido sulfúrico que exige um gasto energético elevado. A utilização de sulfatos metálicos associados a agentes redutores e aditivos em substituição ao ácido sulfúrico no ciclo enxofre-iodo tem sido estudada. Deste modo, o presente trabalho de pesquisa avaliou a decomposição térmica do sulfato de zinco monohidratado na presença dos agentes modificadores enxofre elementar, Pd-(gama)Al2O3, CeO2 e CeO2/ZnO que estimulam a transformação do trióxido de enxofre no respectivo dióxido. Além de um estudo termodinâmico do sistema reacional e análises térmicas via TG que indicaram uma mudança no comportamento da decomposição do sulfato na presença do agente redutor e dos aditivos, o trabalho previu a caracterização dos produtos reacionais indicando a presença do óxido de zinco e um estudo cinético dos sistemas na presença dos agentes mencionados, permitindo o cálculo das energias de ativação e dos parâmetros cinéticos. A apreciação termodinâmica indicou um aspecto favorável quanto a diminuição da temperatura de decomposição do sulfato de zinco assim como no que diz respeito à transformação de SO3 em SO2. Na presença de Pd-(gama)Al2O3 a temperatura final da decomposição do sulfato ocorreu 100 graus Celsius abaixo da temperatura habitual. A perda de massa total calculada para a decomposição do sulfato puro foi de 55 por cento. Nos estudos com a presença dos agentes as perdas de massa total calculadas foram 60 por cento, 54 por cento, 62 por cento, 57 por cento correspondentes ao sulfato de zinco na presença do enxofre elementar, Pd-(gama)Al2O3, CeO2 e CeO2/ZnO, respectivamente. / [en] Hydrogen presents itself as a potential alternative fuel to replace fossil fuels and, for this reason, studies and research on the production and storage routes of this resource are in vogue in the scientific community. The methods for obtaining H2 are diverse, however, not all methods are from renewable sources. The thermochemical cycles of splitting water are promising alternatives. In this context, the sulfur-iodine cycle is one of the highlighted cycles, characterized by a three-stage process whose third stage is the challenging stage of the cycle, where the decomposition of sulfuric acid occurs, which requires a high energy expenditure for formation selection of sulfur dioxide and oxygen. The use of metal sulfates associated with reducing agents and additives in substitution for sulfuric acid in the sulfur-iodine cycle has been studied. Thus, the present research work evaluated the thermal decomposition of zinc sulfate monohydrate in the presence of elemental sulfur modifying agents, Pd- (gamma)Al2O3, CeO2 and CeO2 / ZnO that stimulate the transformation of sulfur trioxide in the respective dioxide. In addition to a thermodynamic study of the reaction system and thermal analyzes via TGA that indicated a change in the sulphate decomposition behavior in the presence of the reducing agent and additives, the work predicted the characterization of the reaction products indicating the presence of zinc oxide and a study kinetics of the systems in the presence of the mentioned agents, allowing the calculation of activation energies and kinetic parameters. The thermodynamic assessment indicated a favorable aspect regarding the decrease in the decomposition temperature of zinc sulfate as well as with regard to the transformation of SO3 into SO2. In the presence of Pd-(gamma)Al2O3, the final temperature of the sulphate decomposition occurred 100 C degrees below the usual temperature. The total mass loss calculated for the decomposition of pure sulfate was 55 percent. In studies with the presence of agents, the calculated total mass losses were 60 percent, 54 percent, 62 percent, 57 percent corresponding to zinc sulfate in the presence of elemental sulfur, Pd-(gamma)Al2O3, CeO2 and CeO2 / ZnO, respectively.

[ES] La escasez hídrica afecta gran parte Chile desde hace aproximadamente 15 años. Stipa caudata es una especie nativa adaptada a condiciones de aridez. Por su parte, el ácido acetil salicílico y sulfato de amonio alivian el estrés hídrico en plantas, mientras que los biosólidos mejoran las características fisicoquímicas del suelo. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto del ácido acetilsalicílico (AAS), sulfato de amonio (SA) y biosólidos (BS) en parámetros edáficos, fisiológicos, bioquímicos y productivos en Stipa caudata tratada bajo una condición de escasez hídrica. Se realizaron cuatro experimentos, dos durante la temporada 2018-2019 y dos durante la temporada 2019-2020. Se emplearon diseños experimentales de Parcelas Divididas en Bloques al Azar (PDBA). En la temporada 2018-2019, en el primer experimento se determinó el efecto de AAS y SA en macetas de 10 L al aire libre durante el mes de septiembre, como ensayo preliminar, instaurando un segundo y similar experimento en noviembre. En la temporada 2019-2020, se determinó el efecto de ácido acetil salicílico y de biosólidos provenientes de plantas de aguas residuales en macetas de 1 L en invernadero durante julio. En los tres experimentos se evaluaron los tratamientos en condiciones de riego y escases hídrica. Se evaluaron parámetros edáficos como: pH, CE, contenido volumétrico del agua en el suelo contenido de carbonatos y materia orgánica; referentes a la producción de biomasa: altura y grosor de tallos, número de hojas, peso fresco y seco de la parte aérea y radical. Por otra parte, se evaluaron parámetros vinculados a la resistencia a la escases hídrica, como lo es, a nivel fisiológico, la producción de clorofilas, mientras que a nivel bioquímico la actividad de enzimas antioxidantes como la catalasa (CAT), superóxido dismutasa (SOD), ascorbato peroxidasa (APX) y glutatión peroxidasa (GR) junto a antioxidantes no enzimáticos como fenoles totales (TPC), flavonoides totales (TF) y osmoprotectantes como prolina (Pro) y contenido de iones en el material vegetal. La escasez hídrica aumentó la actividad APX y malondialdehído (MDA), mientras que la presencia de AAS o SA incrementó el contenido de prolina, flavonoides y clorofilas. Los resultados sugieren que la presencia de AAS o SA podrían ser una estrategia efectiva para aliviar los efectos negativos de la escasez hídrica en el crecimiento de Stipa caudata. / [CA] L'escassetat hídrica afecta gran part Xile des de fa aproximadament 15 anys. *Stipa *caudata és una espècie nativa adaptada a condicions d'aridesa. Per part seua, l'àcid acetil salicílic i sulfat d'amoni alleugen l'estrés hídric en plantes, mentre que els *biosólidos milloren les característiques fisicoquímiques del sòl. L'objectiu d'este treball va ser avaluar l'efecte de l'àcid acetilsalicílic (*AAS), sulfat d'amoni (SA) i *biosólidos (*BS) en paràmetres edàfics, fisiològics, bioquímics i productius en *Stipa *caudata tractada sota una condició d'escassetat hídrica. Es van realitzar quatre experiments, dos durant la temporada 2018-2019 i dues durant la temporada 2019-2020. Es van emprar dissenys experimentals de Parcel·les Dividides en Blocs a l'Atzar (*PDBA). En la temporada 2018-2019, en el primer experiment es va determinar l'efecte de *AAS i SA en tests de 10 L a l'aire lliure durant el mes de setembre, com a assaig preliminar, instaurant un segon i similar experiment al novembre. En la temporada 2019-2020, es va determinar l'efecte d'àcid acetil salicílic i de *biosólidos provinents de plantes d'aigües residuals en tests d'1 L en hivernacle durant juliol. En els tres experiments es van avaluar els tractaments en condicions de reg i *escases hídrica. Es van avaluar paràmetres edàfics com: pH, CE, contingut volumètric de l'aigua en el sòl contingut de carbonats i matèria orgànica; referents a la producció de biomassa: altura i gruix de tiges, nombre de fulles, pes fresc i sec de la part aèria i radical. D'altra banda, es van avaluar paràmetres vinculats a la resistència a la *escases hídrica, com ho és, a nivell fisiològic, la producció de clorofil·les, mentre que a nivell bioquímic l'activitat d'enzims antioxidants com la catalasa (*CAT), *superóxido *dismutasa (SOD), *ascorbato peroxidasa (*APX) i glutatió peroxidasa (*GR) al costat d'antioxidants no enzimàtics com a fenols totals (*TPC), flavonoides totals (*TF) i *osmoprotectantes com *prolina (Pro) i contingut d'ions en el material vegetal. L'escassetat hídrica va augmentar l'activitat *APX i *malondialdehído (*MDA), mentre que la presència de *AAS o SA va incrementar el contingut de *prolina, flavonoides i clorofil·les. Els resultats suggerixen que la presència de *AAS o SA podrien ser una estratègia efectiva per a alleujar els efectes negatius de l'escassetat hídrica en el creixement de *Stipa *caudata. / [EN] Water scarcity has affected a large part of Chile for about 15 years. Stipa caudata is a native species adapted to arid conditions. Acetylsalicylic acid and ammonium sulphate alleviate water stress in plants, while biosolids improve the physicochemical characteristics of the soil. The aim of this work was to evaluate the effect of acetylsalicylic acid (AAS), ammonium sulphate (SA) and biosolids (BS) on edaphic, physiological, biochemical and productive parameters in Stipa caudata treated under water stress conditions. Four experiments were conducted, two during the 2018-2019 season and two during the 2019-2020 season. Experimental Randomised Block Divided Plot (RBDP) designs were used. In the 2018-2019 season, the first experiment determined the effect of AAS and SA in 10 L pots outdoors during the month of September, as a preliminary trial, with a second and similar experiment set up in November. In the 2019-2020 season, the effect of acetylsalicylic acid and ton-ha-1 of sewage sludge was evaluated in 1 L pots in a greenhouse during July. In all three experiments, treatments were evaluated under irrigated and water deficit conditions. Soil parameters such as pH, EC, volumetric water content in the soil, carbonate and organic matter content, biomass production: height and thickness of stems, number of leaves, fresh and dry weight of the aerial and root parts were evaluated. On the other hand, parameters linked to resistance to water scarcity were evaluated, such as, at the physiological level, chlorophyll production, while at the biochemical level the activity of antioxidant enzymes such as catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), superoxide dismutase (SOD), superoxide dismutase (SOD), superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX) and glutathione peroxidase (GR) along with non-enzymatic antioxidants such as total phenols (TPC), total flavonoids (TF) and osmoprotectants such as proline (Pro) and ion content in the plant material. Water scarcity increased APX and malondialdehyde (MDA) activity, while the presence of AAS or SA increased proline, flavonoids and chlorophyll content. The results suggest that the presence of AAS or SA could be an effective strategy to alleviate the negative effects of water scarcity on Stipa caudata growth. / Molina Khouzam, JA. (2024). Efecto del sulfato de amonio, ácido acetilsalicílico y biosólidos en parámetros edáficos, fisiológicos, bioquímicos y productivos en Stipa caudata en una condición de escasez hídrica [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/203612

The growth of ornamental plant market in Brazil is remarkable nowadays with strong participation of Northeast region, particularly in Alagoas State on the commercialization of tropical flowers. Taking into account this economic aspect, it is of great importance for the productive chain of ornamental species the study of aspects of post harvest activities. Alpinia purpurata (Viell) K. Schum (Zingiberaceae) which occupies the second place in economic importance amongst tropical flowers. It is the main flower for growing and harvesting. The main objective of this research programme is to study the different aspects of Alpinia post-harvesting: (1) time of harvesting and cut of the basis of the stems, and (2) the use of solutions of pulsing ; and/or maintenance of the floral stem by using: (2.1.) biocide compounds and pH of the solution; (2.2) carbohydrates and carbohydrates plus biocides; (2.3) anti-ethylene compounds and antiethylene compounds plus carbohydrates; (2.4) elements as calcium and silicon; and (2.5) senescence retarding growth regulators. It was evaluated the influence of these factors in the water relations, quality and longevity of the stems. Six experiments were carried out in the laboratory (CECA) of the Federal University of Alagoas. In the first experiment, the stems were harvested in three different times and they were cut periodically on their basis. In the second experiment different biocide substances were tested (8- hydroxyquinoline sulphate, aluminum sulphate, salicilic acid and sodium hipocloride) associated to pH variation of the maintenance solution. In the third experiment the stems received sucrose solutions pulsing from 2 to 20% for 12, 24 and 48 hours, following by maintenance in distilled water or in solution of 8- hidroxikinolin (HQS). The fourth experiment comprised three times of exposition (30, 60 and 120 min) with STS 1mM following by the presence or absence of pulsing in sucrose 20% for 12 hours. In the fifth experiment it was evaluated the effect of the addition of Ca (calcium sulphate 50 and 100mM), Si (sodium silicate 1,25 and 2,50 mM) and Ca+Si in maintenance solution. In the sixth experiment the stems were submitted to gibberellins, solutions (GA3), 10, 30 and 60 μm and cytokinin (benzyladenine 6-BA), 10, 20 and 100μm in 24 hours pulsing under continuous light. In all experiments the fresh biomass and the quality (scale of values) of the stems were determined daily or every two days until the end of the experiment. The amount of water was also determined for the floral bracts and dry biomass. The experiments were analised by completely randomized design and the data submitted to the variance analysis, test of averages and , when necessary, to the regression analysis. It was observed that the stems harvested at the end of the afternoon had shown greater commercial value; however, the regular cuts of the basis of the stems reduced their longevity. The use of HQS provided greater durability and humidity of the stems. On the other hand the other biocides did not improve the quality when compared to the control. The reduction of the pH by using citric acid did not interfere with the studied parameters. The use of sucrose in pulsing was only effective when the stems had been kept in distilled water. In this case the concentration sucrose of 20% for 12 hours showed better results. Silver thiosulphate when in pulsing for 30 minutes produced an increase of water contents and for 60 minutes or plus, or when addition of sucrose, caused dehydration of the stems. The only use of calcium sulphate or in association with sodium silicate in maintenance solution caused high improvement of the quality of the stems in comparison to the control and sodium silicate treatment. The use of cytokinin and gibberellins even considering it improved the water contents of the stems did not affect the commercial durability of them. / É notável o crescimento do mercado de plantas ornamentais no Brasil. Com participação efetiva da região Nordeste, destacando-se as exportações de flores tropicais, onde o Estado de Alagoas vem se firmando, com Alpinia purpurata (Viell) K. Schum (Zingiberaceae) como a principal flor de corte, e que ocupa o segundo lugar em importância econômica dentre as flores tropicais. Levando-se em conta esse aspecto econômico, verifica-se ser de grande importância para a cadeia produtiva desses cultivos, o estudo de aspectos relativos à da pós-colheita. Assim sendo, a presente pesquisa, objetivou estudar diferentes aspectos do manejo pós-colheita dessas flores, testando: (1) hora de colheita e corte da base das hastes, e (2) o uso de soluções de pulsing ; e/ou manutenção das hastes florais - neste caso ainda associado (2.1) a substâncias biocidas com o pH na solução sob controle; (2.2) a carboidratos e carboidratos mais biocidas; (2.3) a substâncias anti-etileno e substâncias anti-etileno mais carboidratos; (2.4) a elementos como cálcio e silício; e (2.5) a fitorreguladores retardantes da senescência. Avaliou-se a influência destes fatores nas relações hídricas, qualidade e longevidade das hastes cortadas, através de seis experimentos em laboratório no Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal de Alagoas (CECA/UFAL). No primeiro experimento, as hastes foram colhidas em três diferentes horários, recebendo durante o período pós-colheita cortes periódicos na base da haste. No segundo experimento, foram testadas substâncias biocidas (Sulfato de 8- hidroxiquinolina, Sulfato de alumínio, Ácido salicílico, Hipoclorito de sódio) associadas à redução ou não do pH. No terceiro experimento as hastes receberam tratamento de pulsing com soluções de sacarose entre 2 e 20%, por períodos de 12, 24 e 48 h, seguidas de manutenção em água destilada ou em solução de 8-hidroxiquinolina (HQS) comparando-se com duas testemunhas (água destilada ou solução de HQS). No quarto experimento, foram testados três tempos de exposição (30, 60 e 120 minutos) a STS 1mM, seguido ou não de pulsing em sacarose a 20%, por 12 horas. No quinto experimento, foram verificados os efeitos da adição de Ca (sulfato de cálcio a 50 e 100mM), Si ( silicato de sódio a 1,25 e 2,50 mM) e Ca+Si em solução de manutenção. No sexto experimento, as hastes foram submetidas a soluções de SILVA, A.T.C. 2006 Manejo pós-colheita de alpinia purpurata (Vieill) K. Schum (zingiberaceae)... xv giberelina (GA3), a 10, 30 e 60 μM e citocinina (benziladenina 6-BA), a 10, 20 e 100 μM em pulsing por 24 horas, sob luz contínua. Em todos os experimentos, a massa fresca e a qualidade (com base em notas) das hastes foram determinadas diariamente, ou a cada 2 dias; no final de cada experimento foram também determinados o conteúdo relativo de água das brácteas florais e a massa seca das hastes. O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado sendo os dados submetidos à análise de variância, teste de médias e, quando necessário, à análise de regressão. As hastes cortadas ao final da tarde tiveram maior durabilidade comercial, porém o corte periódico da base das hastes reduziu sua longevidade. O uso de HQS proporcionou maior durabilidade e hidratação das hastes, sendo que os demais biocidas testados não melhoraram a qualidade. A redução do pH, pelo uso do ácido cítrico, não influenciou nas variáveis estudadas. O uso de sacarose em pulsing só foi efetivo quando as hastes foram mantidas em água destilada, sendo melhor o resultado para a concentração de 20% por 12 horas. O tiossulfato de prata em pulsing por 30 minutos, promoveu um aumento de hidratação, mas desidratou as hastes a 60 minutos ou mais ou quando adicionado à sacarose. O uso de sulfato de cálcio em solução de manutenção e quando associado ao silicato de sódio promoveu elevada melhoria de qualidade das hastes. O uso de citocininas e giberelinas embora tenha melhorado as relações hídricas das hastes não afetou a durabilidade comercial das mesmas.

Em um cenário global de indisponibilidade hídrica, até regiões sem histórico de escassez de recursos hídricos vêm sendo impactadas pela ausência de chuvas e circunstâncias de adversidade climática. Com perspectivas cada vez menos favoráveis quanto ao abastecimento hídrico, têm-se difundido progressivamente, no Brasil e no mundo, alternativas de tratamento de efluentes aquosos industriais visando seu reúso na própria indústria, diminuindo a necessidade de captação de água em corpos hídricos. Os processos de separação com membrana (PSM\'s) têm tido destaque, sobretudo para reúso em caldeiras e torres de resfriamento. Em um PSM, no entanto, os íons removidos da corrente de alimentação durante o processo de dessalinização concentram-se no compartimento de rejeito das membranas (concentrado). Consequentemente, os sais de baixa solubilidade comumente ultrapassam sua saturação e excedem seus limites metaestáveis, passando a oferecer risco de deposição sobre as membranas. As deposições salinas, chamadas incrustações (ou scaling) prejudicam o processo de dessalinização: reduzem a taxa de recuperação de água, aumentam o consumo energético e danificam membranas e tubulações. Uma vez que o sulfato de bário (BaSO4) é um dos sais com maior potencial incrustante em efluentes industriais, e cujas incrustações apresentam maiores resistências às práticas convencionais de limpeza, estudou-se métodos preventivos de incrustação de BaSO4 por remoção de íons bário de fase líquida a montante de um PSM. A depleção de bário de solução foi analisada mediante: (i) precipitação de BaSO4 por meio de dessupersaturação (com adição de sementes) e efeito do íon comum (excesso de sulfato) e (ii) precipitação de CaCO3 por abrandamento com incorporação do íon Ba2+ no precipitado. Desenvolveu-se, inicialmente, um estudo conceitual da precipitação de BaSO4 por modelagem termodinâmica, aplicada ao tratamento de um efluente padrão de refinaria de petróleo supersaturado em BaSO4. As simulações termodinâmicas apontam que o pre-tratamento de efluentes por dessupersaturação, com opção de adicionar sulfato (via adição externa ou reciclo) são promissores para aumentar o rendimento de PSM\'s. Em estudos experimentais com efluente sintético de refinaria de petróleo, foi obtida a cinética de precipitação do BaSO4 para o ajuste de um modelo de precipitação de BaSO4. Observou-se que o tempo de indução do BaSO4 foi reduzido à medida que se aumentou o excesso de sulfato (em relação ao bário presente) ou à medida que se adicionou sementes de BaSO4. Após um período curto de precipitação (alguns minutos), a solução permanecia supersaturada por longos períodos (horas), com razões de supersaturação residuais dentro da faixa de 1,1 a 3,0. Esses valores foram associados com uma dependência de quarta ordem da taxa de crescimento do cristal com a taxa de supersaturação. Verificou-se que a carga de sementes de BaSO4 é diretamente proporcional à depleção de supersaturação, que sementes heterogêneas (CaCO3, CaSO4.2H2O) são ineficazes para a precipitação do BaSO4 e que os íons cálcio inibem a precipitação de BaSO4. A precipitação de CaCO3 (em mix de vaterita e calcita) por abrandamento em efluente sintético foi eficaz para remover bário da solução. O mecanismo que controla o processo foi identificado como sendo a substituição isomórfica do íon cálcio pelo íon bário no retículo cristalino do carbonato de cálcio. Consequentemente, a remoção de bário da solução é favorecida quando se aumenta a quantidade de carbonato de cálcio precipitado e quando o coeficiente de distribuição aparente em vateita e calcita (DBa, que indica a quantidade de bário incorporada ao sólido) é elevado. Valores altos de pH e de concentração de cálcio elevam a precipitação de CaCO3 e, portanto, maximizam a remoção de bário. O coeficiente de distribuição aparente do bário mostra-se independente do pH inicial (na faixa de 9,5 a 11,7) e aumenta com a concentração de cálcio. Ele também aumenta com a quantidade de sementes de calcita, o que pode ser consequência de uma maior incorporação de bário em camadas que crescem sobre substratos puros de CaCO3 ou ainda, pode ser devido à manifestação de mecanismos de adsortivos com o aumento de lugares ativos disponíveis para incorporação de bário. Em experimentos com efluente real, ao contrário do observado com soluções sintéticas, a remoção de bário por dessupersaturação foi realizada com eficiência mesmo em presença do íon cálcio, devido provavelmente a sua complexação com aditivos orgânicos. Em precipitação de calcita, fatores que aumentam a supersaturação inicial, como adição de carbonato e aumento do pH, elevaram a precipitação de CaCO3, o que maximizou a remoção de bário. Tais fatores, no entanto, reduziram valores de DBa em calcita, possivelmente devido à diminuição na sorção de íons que estimulam a incorporação do bário. Dosagens de sulfato (insuficientes para precipitar BaSO4) reduziram a quantidade de calcita precipitada, diminuindo a remoção de bário e, inesperadamente, elevando DBa em calcita. Por fim uma análise de ecoeficiência foi feita em um estudo de reúso de água com zero de descarte líquido em refinaria de petróleo aplicando as técnicas de precipitação estudadas. A implantação de etapas de precipitação e de unidades maiores de osmose inversa (OI) acarretaram em reduções no consumo de energia no tratamento térmico do concentrado da OI, diminuindo proporcionalmente a emissão de gases de efeito estufa, consumo de água e degradação ecotoxicológica de água doce. Além disso, verificou-se redução de capital de investimento (dada à aquisição de equipamentos de evaporação menores) e redução nos custos energéticos operacionais. / In a global scenario of water unavailability, even regions with no records of water scarcity have been impacted by the absence of rainfall and climatic adversity. With increasingly unfavorable perspectives on water supply, alternatives to water treatment for industrial reuse have been progressively diffused in Brazil and around the world, reducing the need for water withdraw in water bodies. The membrane separation processes (PSM) have been emphasized in the tertiary treatment of industrial effluents, providing improvement in water quality for reuse in boilers or cooling towers. In a PSM, however, the salts removed from the feed stream during the desalination process are concentrated in the brine stream (concentrate). At this stage, the low solubility salts commonly exceed their saturation in the system, and surpasses their metastable limits, offering risk of deposition on the membranes. Salt deposits, called scaling, jeopardize the desalination process: they reduce the rate of water recovery, increase energy consumption and damage membranes and pipes. Since BaSO4 is one of the salts with the greatest scaling potential in the industry, and which the fouling presents the greatest resistance to conventional cleaning practices, preventive methods of BaSO4 scaling were studied by removal of barium ions from the liquid phase upstream a PSM. The barium depletion from solution was analyzed during the processes of: (i) precipitation of BaSO4 by means of desupersaturation (with addition of seeds) and common ion effect (excess of sulfate) and (ii) chemical precipitation of CaCO3 (softening) with incorporation of the Ba2+ ion in the precipitated crystal. A conceptual study of the BaSO4 precipitation was first developed by thermodynamic modeling, applied to the treatment of a standard oil refinery effluent supersaturated in BaSO4. The thermodynamic simulations show that effluents pretreatment by desupersaturation, with the option of adding sulfate (via external addition or recycle), are promising to increase the yield of PSM\'s. In experimental studies with synthetic oil refinery effluent, BaSO4 precipitation kinetics were obtained in order to adjust a BaSO4 precipitation model. The BaSO4 induction time was reduced as the excess sulfate (relative to the barium present) was increased and/or as BaSO4 seeds were added. After a short period of precipitation (a few minutes), the solution remained supersaturated for long periods (hours), with residual supersaturation ratios within the range of 1.1 to 3.0. These values were associated with a fourth order dependence of the crystal growth rate with the supersaturation rate. It was found that BaSO4 seed loading is directly proportional to the supersaturation depletion, heterogeneous seeds (CaCO3, CaSO4.2H2O) are ineffective for BaSO4 precipitation and that calcium ions inhibit BaSO4 precipitation. The precipitation of CaCO3 (as a mix of vaterite and calcite) by softening in synthetic effluent was effective to remove barium from solution. Isomorphic substitution of calcium by barium ion in the crystalline lattice of calcium carbonate was identified as the controlling mechanism of sorption process. Consequently, removal of barium from the solution is favored when the amount of precipitated calcium carbonate is increased and when the apparent distribution coefficient (DBa, which indicates the amount of barium incorporated into the solid) is raised. High values of pH and calcium concentration raise the precipitation of CaCO3 and, therefore, maximize the barium removal. The apparent barium distribution coefficient is independent of the initial pH (in the range of 9.5 to 11.7) and increases with calcium concentration. It also increases with the amount of calcite seeds, which may be consequence of higher barium incorporation in growing layers on CaCO3 pure substrates, or may be due to manifestation of adsorption mechanisms by the increase on available active places for barium incorporation. In experiments with real effluent, unlikely the synthetic solutions, the removal of barium by desupersaturation was performed efficiently even in the presence of calcium ion, probably due to its complexation with organic additives. In calcite precipitation, factors that increase initial supersaturation, such as carbonate addition and pH increase, elevates CaCO3 precipitation, which maximized the barium removal. These factors, however, reduced DBa in calcite, possibly due to a decrease on sorption process of ions which may stimulate barium incorporation. Sulphate dosages (insoluble to precipitate BaSO4) reduced the amount of precipitated calcite, decreasing barium removal and unespectly reducing the DBa in calcite. Finally, an eco-efficiency analysis was carried out in a water reuse study with zero liquid discharge in an oil refinery, applying the precipitation techniques studied. The implementation of precipitation stages and larger units of OI resulted in reductions in energy consumption in the thermal treatment of OI concentrate, reducing proportionally the emission of greenhouse gases, water consumption and ecotoxicological degradation of fresh water. In addition, there was reduction of investment costs (given the purchase of smaller evaporation equipment) and reduction in the operational energy costs.

A Arthrospira (Spirulina) platensis, cianobactéria fotoautotrófica, tem sido cultivada para a produção de biomassa, apresentando em sua constituição proteínas, ácidos graxos poliinsaturados, pigmentos, minerais, vitaminas e aminoácidos. O uso de fontes de nitrogênio de baixo custo, como o sulfato de amônio, pode contribuir para a viabilização da produção de A. platensis. Neste trabalho foram verificados a influência de diferentes intensidades luminosas e protocolos de alimentação utilizando o sulfato de amônio, em cultivos realizados com reatores tubulares por processo descontínuo alimentado. As variáveis dependentes selecionadas foram concentração celular máxima (Xm), produtividade em células (Px), fator de conversão de nitrogênio em células (YX/N), bem como teores de proteínas e lipídios da biomassa. Foram obtidos excelentes resultados em cultivos realizados aplicando-se um protocolo de alimentação de sulfato de amônio, considerando biomassa seca de A. platensis com teor de 7 % de nitrogênio, com valor médio de Xm igual a 11414 mg.L-1. Este protocolo de adição de sulfato de amônio com intensidade luminosa de 240 µmol fótons. m-2.s-1 levou à melhor combinação de obtenção de Xm e Px, com valores finais de 12200 mg.L-1 e 1686 mg.L-1.d-1, respectivamente. Adicionalmente, nesse protocolo de adição de sulfato de amônio, os valores de concentração celular máxima foram da mesma ordem de grandeza que aqueles onde se utilizou nitrato de sódio, evidenciando, assim, a possibilidade do uso do sulfato de amônio como uma fonte de nitrogênio alternativa para o cultivo da A. platensis. / Arthrospira (Spirulina) platensis, a photoautotrophic cyanobacterium, has been cultivated for the production of biomass, and it is constituted by proteins, polyunsaturated fatty acids, chlorophyll, minerals, vitamins and amino acids. The use of low cost nitrogen sources, such as ammonium sulphate can contribute to the A. platensis production viability. It was verified in this work the influence of different light intensities and nutrient feeding protocols in fed-batch cultures developed in tubular reactors, where ammonium sulphate was used as a nitrogen source. The dependent variables were the maximum cell concentration (Xm), cell productivity (Px), nitrogen-to-cell conversion factor (YX/N), as well as proteins and lipids contents of the biomass. Excellent results were obtained when ammonium sulphate protocols were studied, considering A. platensis dry-weight with nitrogen levels of 7%, obtaining an average value of Xm corresponding to 11414 mg L-1. It was also obtained with this protocol, with light intensity of 240 µmol photons. m-2.s-1, the best combination to high values of Xm and Px, corresponding to 12200 mg.L-1 e 1686 mg.L-1.d-1, respectively. Moreover, in this protocol of ammonium sulphate addition, it was obtained values of the maximum cell concentration as high as the ones obtained with sodium nitrate as nitrogen source. This fact highlighted the possibility of using this alternative nitrogen source for the A. platensis cultivation.

Racional: A epilepsia do lobo temporal está comumente associada à farmacorresistência e tem a esclerose hipocampal como achado neuropatológico em mais da metade dos casos. Histologicamente, a esclerose hipocampal está associada à perda neuronal diferencial e gliose, além de alterações nos níveis de moléculas associadas à homeostase da água tecidual, como a aquaporina 4 e a molécula de matriz sulfato de condroitina. Em imagens de ressonância nuclear magnética, a esclerose é caracterizada por redução de volume em sequências ponderadas em T1, aumento de sinal e tempo de relaxamento em sequências ponderadas em T2 e redução na transferência de magnetização. Justificativa e Objetivos: Uma vez que tanto o sinal T2 quando a transferência de magnetização são dependentes da água tecidual, nosso objetivo é avaliar, na formação hipocampal de pacientes com epilepsia do lobo temporal, as correlações entre populações celulares e moléculas ligadas à homeostase da água e as imagens ponderadas em T2 e transferência de magnetização. Visamos ainda definir, na formação hipocampal de indivíduos sem alterações neuropatológicas, o volume de cada um dos subcampos hipocampais. Metodologia: Pacientes com epilepsia do lobo temporal farmacorresistente (ELT, n = 43), bem como voluntários sadios (controle radiológico, CH, n = 20), foram submetidos a exames de ressonância magnética em máquina de 3T para mensuração da volumetria hipocampal, tempo de relaxamento T2 e transferência de magnetização hipocampal (exames in vivo). Após o tratamento cirúrgico para o controle das crises, os hipocampos dos pacientes com ELT foram fixados por 8 dias e submetidos aos exames ex vivo em máquina de 3T para cálculo do tempo de relaxamento T2 de cada subcampo hipocampal. Hipocampos controle (Controle historadiológico, CHR, n = 14), foram obtidos de autópsias de pacientes sem histórico ante-mortem de doença neurológica ou presença de patologia no exame do encéfalo pos mortem. Ambos os grupos controle foram pareados para idade em relação ao grupo ELT. Alguns dos casos CHR (n = 6) foram também submetidos à imagem 3D T2 em máquina de 4,7T para cálculo de volumetria dos subcampos hipocampais. Após emblocamento em parafina, secções coronais hipocampais dos casos CHR e ELT foram submetidas às técnicas de histoquímica básica Hematoxilina e Eosina e Luxol Fast Blue, e às imuno-histoquímicas para avaliação das populações neuronais (NeuN), astrócitos reativos (GFAP), micróglias ativadas (HLA-DR) e para a expressão de aquaporina 4 (AQP4) e níveis de sulfato de condroitina (CS-56). Para a comparação entre os grupos, foram realizados testes t para dados paramétricos e Mann-Whitney para dados não-paramétricos. Testes de correlação foram empregados para análise da associação entre as avaliações histológicas e os exames de ressonância magnética. Resultados: Pacientes com ELT apresentaram menor volume hipocampal, maior tempo de relaxamento T2 e menor transferência de magnetização no exame in vivo, quando comparados com o CR. O exame ex vivo para a volumetria dos subcampos hipocampais em casos do grupo CHR indicou que a fascia dentata, a região CA1 e o subículo correspondem à 85 % do volume hipocampal total. Quanto ao tempo de relaxamento T2 ex vivo, foi observado aumento em todos os subcampos hipocampais do grupo ELT, à exceção da fascia dentata, quando comparados ao CHR. A avaliação da densidade neuronal indicou redução significativa em todos os subcampos dos casos ELT, à exceção do subículo, quando comparados ao CHR. Em relação aos valores do grupo CHR, foi observada astrogliose em quase todos subcampos da formação hipocampal (a exceção da zona subgranular e do hilo) e microgliose em todos os subcampos (exceto pelo subículo) dos casos com ELT. Pacientes com ELT apresentaram redução na expressão de aquaporina 4 perivascular em todos os subcampos do hipocampo, comparados ao CHR. Aumento nos níveis de sulfato de condroitina foi observado em todos os subcampos da formação hipocampal, à exceção da camada granular, nos pacientes com ELT. O volume hipocampal e a transferência de magnetização in vivo dos pacientes com ELT correlacionaram-se tanto com a população neuronal como com os níveis de sulfato de condroitina, enquanto que o tempo de relaxamento in vivo correlacionou-se com a população astroglial e os níveis de sulfato de condroitina. O exame ex vivo corroborou a correlação entre a população glial e o tempo de relaxamento observado nos pacientes com ELT. A diferença entre o tempo de relaxamento in vivo e ex vivo correlacionou-se tanto com a difusibilidade da água no tecido como com os níveis de sulfato de condroitina. Conclusões: Nossos dados indicam correlação entre a patologia hipocampal e as imagens de ressonância nuclear magnética, sendo que a maior qualidade das imagens ex vivo permitiu uma avaliação mais direta entre o sinal de ressonância e a patologia, indicando importância da população celular e matriz extracelular para o volume hipocampal e a transferência de magnetização, e da astrogliose para o tempo de relaxamento T2. Finalmente, nossos dados mostraram que CA1, subículo e fascia dentata tem grande participação no volume hipocampal, sendo que alterações nestas regiões tem um papel mais relevante nas alterações observadas na ressonância magnética, como indicado por nossas correlações. / Rationale: Drug resistant temporal lobe epilepsy is often associated with hippocampal sclerosis. Histological evaluation reveals differential neuronal loss, gliosis and changes in molecules associated with water homeostasis, such as aquaporin 4 and chondroitin sulfate. Magnetic resonance imaging in these cases often reveals hippocampal atrophy, increased T2 signal and T2 relaxation and reduced magnetization transfer ratio in the hippocampus. Aims: Once both T2 signal and magnetization transfer are affected by tissue water, our goal was to evaluate, in the hippocampus of drug-resistant temporal lobe epilepsy patients who underwent surgery for seizure control, the associations between cellular populations, aquaporin 4 and chondroitin sulfate with T2 relaxation time and magnetization transfer. Additionally, we intended to measure the individual volume of each hippocampal subfield in hippocampus from patients without neurological disease. Methods: Patients with drug-resistant temporal lobe epilepsy (TLE, n = 43) and age-matched health volunteers (radiological control, RC, n = 20) were submitted to magnetic resonance in a 3T machine for hippocampal volumetry measure, T2 relaxation and magnetization transfer (in vivo examination). After surgical treatment for seizure control, hippocampi from the TLE patients were fixed in formalin for 8 days and then submitted to ex vivo imaging in 3T for relaxation time of every hippocampal subfield. Control hippocampi were obtained from autopsies of age-matched patients without ante mortem history of neurological disease or post mortem neurological pathology, and underwent the same ex vivo imaging (histo-radiological control, HRC, n = 14). Six cases from the HRC underwent 3D T2 imaging in a 4.7T machine, in order to measure the volumes of the hippocampal subfields. Paraffin embedded hippocampal sections from TLE and HRC were submitted to Hematoxilin-Eosin and Luxol Fast Blue histochemistries, and to immunohistochemistries for the evaluation of neurons (NeuN), reactive astrocytes (GFAP), activated microglia (HLA-DR), for aquaporin 4 (AQP4) and for chondroitin sulfate (CS-56). Students t-test or Mann-Whitneys test were performed for comparison between groups, and correlation tests were performed for the comparison between histological and magnetic resonance measures. Results: Patients with TLE presented reduced hippocampal volume, increased T2 relaxation time and reduced magnetization transfer, when compared to RC. The ex vivo volumetry of the hippocampal subfields revealed that fascia dentata, CA1 and subiculum together correspond to 85 % of the total hippocampal volume. Ex vivo relaxation time, as the in vivo, were increased in the subfields of TLE patients, when compared to HRC. Compared to HRC, TLE patients presented neuron loss and microgliosis in all hippocampal subfields but the subiculum, and astrogliosis in all hippocampal subfields but the subgranule zone and the hilus. Reduced perivascular aquaporin 4 was observed in all hippocampal subfields of TLE patients, and increased chondroitin sulfate was observed in all hippocampal subfields, with the exception of granule cell layer, of TLE patients, when compared to HRC. In TLE, both in vivo hippocampal volume and magnetization transfer correlated with the levels of chondroitin sulfate and the neuronal population, whereas the in vivo relaxation time correlated with the astroglial population and the levels of chondroitin sulfate. Ex vivo relaxation time also correlated with the astroglial population in TLE patients. The difference between in vivo and ex vivo relaxation values correlated with water difusibility and the levels of chondroitin sulfate. Conclusion: Our data indicate the importance of neuron population and extracellular matrix to both hippocampal volume and magnetization transfer, and of the reactive astrocytes for T2 relaxation. Ex vivo relaxation time allowed a more detailed evaluation, and indicated more robust correlations between reactive astrocytes and T2 relaxation. Finally, Our data indicated that CA1, the subiculum and fascia dentata are the major contributors to hippocampal volume, so changes in these subfields most likely will affect magnetic resonance imaging.

No presente trabalho foi avaliado o potencial do reator anaeróbio de leito fixo-estruturado e fluxo descendente (down-flow fixed strucutured bed reactor – DFSBR) para o tratamento de drenagens ácidas de minas (DAM) com vistas à recuperação de metais. Vinhaça de cana-de-açúcar foi utilizada como doador de elétrons para bactérias redutoras de sulfato (BRS) e ferro (Fe2+) foi adicionado como metal de referência. Em associação com a sulfetogênese, produção de metano foi promovida pela relação DQO/SO42- de 2,0, maior que a relação estequiométrica de oxidação da matéria orgânica via redução de SO42- (0,67). Concentrações afluentes de DQO e SO42- da ordem de 4000 mg.L-1 e 2000 mg.L-1, respectivamente, foram mantidas durante todo o período experimental (547 dias), sendo o reator operado com TDH de 20 h. Durante a ETAPA 1 (277 dias) o DFSBR foi alimentado com substrato sintético simulando a fração solúvel da vinhaça e recebeu cargas crescentes de ferro (0,07 a 0,51 g Fe2+.L-1.d-1) para avaliação do potencial de remoção de metais. Foram obtidas eficiências de remoção de DQO e SO42- de 94±2% e 97±3%, respectivamente. Remoção de ferro de 95±5% foi alcançada, assim como proporções crescentes de ferro (de até 55%) nas cinzas do precipitado. Ao longo da ETAPA 2 (100 dias) vinhaça foi utilizada como único doador de elétrons e diferentes razões de recirculação foram estudadas (0, 50, 100 e 150 vezes), com velocidades superficiais do escoamento variando de 0,03 a 5,20 m.h-1. A eficiência de remoção de DQO de 82±6% foi atribuída à presença de compostos recalcitrantes na vinhaça, ao passo que a remoção de SO42- permaneceu próxima da alcançada na ETAPA 1 (95±5%). Uma produção volumétrica de metano da ordem de 390 mL CH4.L-1.d-1 foi obtida (CNTP). A despeito da variação nas taxas de reciclo, maior estabilidade e eficiência de remoção de ferro (96±3%) foram determinadas na ausência de recirculação, com ganhos econômicos para o processo. Durante a ETAPA 3 (170 dias) a diminuição gradativa do pH afluente de 6,30 para 3,50 foi realizada. Apesar da supressão de alcalinidade, o sistema atingiu eficiências de remoção de SO42- de 97±1% e remoção de ferro de 95±4%. Foram observados efeitos adversos sobre o metabolismo metanogênico, com queda na produção de metano de 380 para 230 mL CH4.L-1.d-1, acompanhada por aumento da DQO residual no efluente (1500 mg DQO.L-1). Ainda assim, o DSFBR foi capaz de elevar o pH da água residuária de 3,5 para 6,9, confirmando o potencial do sistema para a neutralização de DAM. A caracterização da comunidade microbiana por análise do sequenciamento do gene RNAr 16S indicou predominância dos gêneros Desulfovibrio e Methanosaeta, comprovando o estabelecimento simultâneo dos processos sulfetogênicos e metanogênicos. Por fim, os resultados apontaram perspectivas promissoras de aplicação do DFSBR ao tratamento de DAM via redução de SO42- favorecendo a precipitação e separação de metais em reator de único estágio. A vinhaça de cana-de-açúcar também se mostrou um adequado doador de elétrons para o processo. / This work evaluated the potential of the down-flow fixed-structured bed anaerobic reactor (DFSBR) for the treatment of acid mine drainage (AMD) aiming at metals recovery. Sugarcane vinasse was used as electron donor for sulfate-reducing bacteria (BRS) and iron (Fe2+) was added as reference metal. In association with sulfidogenesis, methane production was promoted by the applied COD/SO42- ratio of 2.0, which is higher than the stoichiometric ratio for organic matter oxidation solely by SO42- reduction (0.67). Affluent concentrations of COD and SO42- were kept close to 4000 mg.L-1 and 2000 mg.L-1, respectively, over the entire experimental time (547 days). The reactor was operated with HRT of 20 h. During STAGE 1 (277 days) the DFSBR was fed with synthetic substrate simulating the soluble fraction of vinasse and received increasing iron loads (0.07 to 0.51 g Fe2+.L-1.d-1) to verify the potential for metal removal. COD and SO42- removal efficiencies were 94±2% and 97±3%, respectively. Iron removal of 95±5% was achieved, as well as increasing proportions of iron (up to 55%) were observed in the ashes of precipitate. Throughout STAGE 2 (100 days) sugarcane vinasse was used as unique electron donor whereas different recirculation ratios were studied (0, 50, 100 and 150 times), with superficial flow velocities ranging from 0.03 to 5.20 m-1. COD removal efficiency of 82±6% was attributed to the presence of recalcitrant compounds in the vinasse, while the removal of SO42- remained close to that previously achieved during STAGE 1 (95±5%). Volumetric methane production near of 390 mL CH4.L-1.d-1 was obtained (STP). Although the variation in the recycle rates, greater stability and efficiency of iron removal (96±3%) were determined in the absence of recirculation, with economic gains for the process. During the STAGE 3 (170 days) gradual decrease of the pH affluent from 6.30 to 3.50 was performed. Despite the alkalinity suppression, the system achieved SO42- removal efficiencies of 97±1% and iron removal close to 95±4%. Adverse effects over methanogenic metabolism were observed once methane production decreased from 380 to 230 mL CH4.L-1.d-1, which was followed by a residual COD increase in the effluent (1500 mg COD.L-1). Nevertheless, the DSFBR was able to raise the pH of the wastewater from 3.5 to 6.9, indicating the potential of such system for AMD neutralization. 16S rRNA gene sequencing analysis for microbial community characterization showed predominance of the genera Desulfovibrio and Methanosaeta, confirming the simultaneous establishment of sulfidogenic and methanogenic processes. Finally, the results presented promising perspectives for the DFSBR application to the AMD treatment via SO42- reduction, also favoring metals precipitation and separation in a single-stage reactor. Sugarcane vinasse was also considered a suitable electron donor for the process.

Determinações de tensão superficial (γ) na interface ar-água e espessuras médias elipsométricas in situ (d), foram usadas para estudar as interações entre dispersões de lípides (em forma de bicamadas) e filmes de poliestireno sulfato produzidos por revestimento rotacional sobre placas de óxido de silício. A adição de NaCl para uma concentração final de 50 mM em uma dispersão de 0.2 mM de lípide catiônico sintético produziu instantaneamente uma camada de 6 nm de espessura que permaneceu estável com o tempo, indicando uma cinética de adsorção muito rápida, determinada possivelmente, pela atração hidrofóbica entre defeitos sobre a bicamada, induzidos pelo sal, e a superfície do filme. Contudo, em água a adsorção de DODAB cresceu monotonicamente alcançando no máximo uma espessura de 1.6-1.8 nm (após 15 horas de interação) em função do tempo, a qual não foi consistente com deposição de bicamada. Nos estágios iniciais em água pura, a adsorção do anfifílico aumentou linearmente com a raiz quadrada do tempo, mostrando um processo controlado por difusão de vesículas, com coeficiente de difusão(D), aproximadamente igual a 1.0 x 10-11 m22s-1 em boa aproximação com valores determinados para vesículas de outros lípides por outros autores. Medidas elipsométricas sob o ar (ex- situ) de adsorção de DODAB, DHP e PC foram difíceis de realizar devido ao aumento da espessura média do filme polimérico durante o ciclo de lavagem e secagem. Na faixa de concentração de 0.1- 1.0 mM o filme adsorvido de DODAB em ar foi mais hidrofóbico (ângulo de contato de avanço ΘA= 84° ± 3°) do que aquele para o filme puro de polímero (ΘA=71 ° ± 4°). Nenhum efeito do filme de DHP sobre a molhabilidade do filme de PSA foi observado, apenas um aumento de rugosidade revelado pela mudança em ΔΘ de 2° para 11° (tabela 3). Filmes planos de PSA são hidrofóbicos(ΘA= 86° ± 5°). Após interação com PC, as superfícies tornam-se menos hidrofóbicas (ΘA= 75° ± 3°). A tensão superficial em ar-água para uma dispersão lipídica em água pura diminuiu rapidamente sob adição de sal (7-50 mM de NaCl), sugerindo a ocorrência de fusão de vesículas, induzida por sal, com a interface ar-água.O estudo da interação entre sais de DODA e partículas poliméricas por medidas de tamanho e potencial-zeta das partículas permitiu observar deposição de bicamadas optimizada por adição de sal a baixas concentrações (0.05-5.0 mM NaCl). / Determinations of surface tension (γ) at the air--water interface, contact angles (Θ), and in and ex-situ ellipsometric mean thickness (d) were used to study the interaction between dioctadecyldimethylammonium bromide (DODAB) small vesicles and spin-coated polystyrene sulfate (PSS) films on silicon wafers. Upon the adition of NaCl (50 mM final concentration) to a 0.2 mM DODAB dispersion, adsorption from vesicles on PSS films immediatly yielded a DODAB layer 6.0 nm thick which remained stable as a function of time. However, in water, in situ DODAB adsorption monotonically increased reaching at most 1.6--1.8 nm as a function of time (from 15 mm of interaction), which were not values consistent with bilayer deposition. At early stages in pure water, DODAB adsorption linearly increased with the square root of time, indicating a vesicle difision controlled process with ca. 1.0 x 10-11 m2s-1 as the vesicle diffusion coeficient (D) in nice agreement with reported D for similar vesicles. In contrast, adding 50 mM salt, resulted in a very fast adsorption kinetics determined by the hydrophobic atraction between salt-induced defects on lhe bilayer and the film surface. Ex situ measurements of DODAB, DHP e PC adsorption were difficult because wetting/drying cycles of the polimeric fiIms increased its mean thickness. From 0.1 up to 1.0 mM DODAB, the adsorbed film in air was more hydrophobic (advancing contact angle, ΘA = 84 ± 3°) than the bare PSS film (ΘA = 71 ± 4°). No effect of DHP film on the wettability of PSA film could be observed, just a increase of rougness revealed by the change of ΔΘ from2° to 11°( table 3). Pure PSA films are hydrophobic, as revealed by the mean advancing angle ΘA = 86 ± 5°. After interaction with PC, the surfaces turn less hydrophobic with a mean ΘA = 75 ± 3°. Air-water surface tension for a DODAB dispersion in pure water rapidly decreased upon salt addition (7-50 mM NaCI), suggesting salt-induced vesicle fusion wilh the air--water interface occurred, in nice agreement with saIt-induced vesicle fusion at the hydrophobic polymer-water surface.The investigation of the interaction between DODA salts and polymeric particles from diameter and zeta- potential measurements, allowed us to detect bilayer deposition optimized by salt adition in low concentration(0.05-5.0 mM NaCl).

Nesta tese foram desenvolvidos procedimentos analíticos fotométricos automáticos para determinação simultânea de sulfato e cloreto em coque de petróleo, molibdênio em plantas sem etapa de pré-concentração com solvente orgânico e zinco em águas empregando microextração líquido-líquido. Em todos os procedimentos reportados nesta tese, o módulo de análise foi baseado no processo de multicomutação, utilizou-se bomba de seringa como propulsor de fluidos e válvulas solenoide de três vias como dispositivos de comutação para controlar as inserções das alíquotas da amostra e dos reagentes no percurso analítico. As detecções fotométricas foram realizadas empregando fotômetros de LEDs, construídos para este projeto, equipados com celas de fluxo com caminho óptico longo (50,0 mm para cloreto, sulfato e zinco, 200,0 mm para molibdênio). O fotômetro foi construído com LEDs de alto brilho como máximos de emissão em 472 nm para cloreto, sulfato e molibdênio e 525 nm para zinco. Os procedimentos para determinação simultânea de sulfato e cloreto apresentaram faixa linear entre 10-700 mg L-1; 0,25-10 mg L-1; limite de detecção de 5,3 mg L-1; 0,16 mg L-1; coeficiente de variação de 3,0%; 0,9 % (n=10), respectivamente, e frequência de amostragem de 75 determinações por hora para cada analito. O procedimento para determinação de molibdênio apresentou faixa linear entre 50 - 500 ?g L-1, limite de detecção 9,1 ?g L-1, coeficiente de variação 1,07% (n=10) e frequência de amostragem de 51 determinações por hora. O procedimento para zinco apresentou uma faixa linear entre 10-100 ?g L-1, limite de detecção 8,3 ?g L-1, coeficiente de variação 3,3% (n=10) e frequência de amostragem de 19 determinações por hora / In this thesis, automated photometric analytical procedures for simultaneous determination of sulfate and chloride in petroleum coke, molybdenum in plants without pre-concentration step and zinc in water using liquid-liquid microextraction were developed. All procedures reported in this thesis, employed flow analysis modules based on multicommuted process, syringe pump for fluid propulsion and solenoid three-way valves as commutation devices the insertion aliquots of sample and reagents solutions in the analytical path. Photometric detections were performed, using LEDs-photometers, built for this project, equipped with flow cells with long optical path (50.0 mm for chloride, sulfate and zinc, 200.0 mm for molybdenum) and the high intense radiation beam LEDs with maximum emission at 472 nm for chloride, sulfate and molybdenum and 525 nm for zinc. The procedures for simultaneous determination of sulfate and chloride showed linear response between 10 to 700 mg L-1; 0.25 to 10 mg L-1; detection limit of 5.3 mg L-1; 0.16 mg L-1; variation coefficient of 3.0%; 0.9% (n = 10), respectively, and sampling throughput of 75 determinations per hour for each analyte. The procedure for molybdenum presented a linear response between 50 to 500 ?g L-1, detection limit of 9.1 ?g L-1, variation coefficient of 1.07% (n = 10) and sampling throughput of 51 determinations per hour. The procedure for zinc showed linear response between 10 to 100 ?g L-1, detection limit of 8.3 ?g L-1, variation coefficient of 3.3% (n = 10) and sampling throughput of 19 determinations per hour

Made available in DSpace on 2017-07-25T19:31:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Shivelly Galetto.pdf: 3409300 bytes, checksum: 3a6b231c97f2d660f8aa073c74bf43f9 (MD5) Previous issue date: 2016-12-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The main objective of this work was to evaluate the efficiency of phosphate fertilization influenced by the application of agricultural gypsum for wheat and soybean crops under notillage system. For this, two experiments were carried out in the field and two in a greenhouse.The experiments in the field were installed in October 2013 in the municipality of Ponta Grossa – PR, in two Oxisols with different textural classes: a Red Oxisol (LV) clay texture and a Red-Yellow Oxisol (LVA) sandy-loam texture. The experimental design of the two soils was a randomized complete block in a split-plot, with three replications. In the plots,four rates of P (0, 30, 60 and 90 kg P2O5 ha-1) in the form of triple superphosphate (TSP) were applied at sowing and, in the subplots, four rates of agricultural gypsum (0, 2, 4 and 6 t ha-1),on the soil surface, before soybean sowing. In both soils, the immediate effects of treatments with P2O5 and gypsum in the soybean crop were evaluated. The effects of treatments on the succession of wheat (2014) – soybean (2014–15) were also evaluated in the clay Red Oxisol.In this case, in each crop (soybean and wheat), the same rates of P P2O5, in the form of TSP,were applied at the sowing, and the residual effect of the application of agricultural gypsum was evaluated. The experiments in greenhouse were carried out with wheat and soybean crops in undisturbed columns of soil. The PVC columns were taken from the Red Oxisol used in the field experiment. The experimental design used for each culture was in randomized blocks in a 3 × 2 factorial scheme, with four replications. The treatments were: control, agricultural gypsum and pure CaSO4.2H2O, without and with application of P2O5, in the form of TSP. The rate of agricultural gypsum and pure CaSO4.2H2O was corresponding to 6 t ha-1 and the rate of P was 90 kg ha-1 of P2O5. In all experiments, soil chemical attributes, plant attributes (nutrient extraction and dry mass production) and root attributes were evaluated. In the field experiments, nutritional diagnosis, nutrient exportation and grain yield of the crops were also evaluated. The P utilization efficiencies were calculated for wheat and soybean crops. In general, it was observed that, in the short term, gypsum did not influence P use efficiency (PUE) by soybean cultivated in RL and BL, but the residual effect of gypsum increased PUE by the rate of 5 t ha-1, and also the PUE of the soybean, up to the rate of 4.3 t ha-1. Adjusting the gypsum and P at sowing rates appropriately, it was possible to obtain high grain yields of wheat (above 4,5 t ha-1) and soybean (above 4 t ha-1) and provides economy of the phosphate fertilizer. However, it has been observed in all years that the highest rate of P at sowing (90 kg ha-1 of P2O5) associated with the highest rate of agricultural gypsum (6 t ha-1), in soils that had high levels of P, impaired root growth and wheat and soybean grain yields. In the experiments in greenhouse, it was verified that the application of pure CaSO4.2H2O and with 90 kg ha-1 of P2O5 at the sowing promoted improvement in the root system and in the production of wheat dry mass, and did not interfere in the soybean crop. These results have shown that the use of gypsum can increase PUE and improve the productive performance of wheat and soybean plants. However, the use of high rates of P at sowing associated with high rates of agricultural gypsum should be carried out with caution, especially in soils that already have adequate levels of available P, so that crop performance do not be impaired. / O objetivo principal deste trabalho foi avaliar a eficiência da adubação fosfatada influenciada pela aplicação de gesso agrícola para as culturas de trigo e soja, em sistema plantio direto. Para isso, foram realizados dois experimentos em campo e dois em ambiente protegido. Os experimentos no campo foram instalados em outubro de 2013 no município de Ponta Grossa – PR, em dois solos com diferentes classes texturais: um Latossolo Vermelho (LV) textura argilosa e um Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) textura franco-arenosa. O delineamento experimental foi em blocos completos ao acaso, no esquema de parcelas subdivididas, com três repetições. Nas parcelas, foram aplicadas, no sulco de semeadura, quatro doses de P (0,30, 60 e 90 kg P2O5 ha-1) na forma de superfosfato triplo (SFT) e, nas subparcelas, foram empregadas doses de gesso agrícola (0, 2, 4 e 6 t ha-1), antes da semeadura da soja. Em ambos os solos, foram avaliados os efeitos imediatos dos tratamentos com P2O5 e gesso na cultura da soja. No Latossolo Vermelho argiloso também foram avaliados os efeitos dos tratamentos na sucessão de culturas trigo (2014) – soja (2014–15). Nesse caso, em cada cultivo de soja e trigo, as mesmas doses de P2O5, na forma de SFT, foram aplicadas no sulco de semeadura, sendo avaliado o efeito residual da aplicação de gesso agrícola. Os experimentos em ambiente protegido foram realizados com as culturas de trigo e soja, em colunas indeformadas de solo. As colunas em PVC foram retiradas do Latossolo Vermelho utilizado no experimento de campo. O delineamento experimental utilizado, para cada cultura, foi em blocos ao acaso em esquema fatorial 3 × 2, com quatro repetições. Os tratamentos foram: controle, gesso agrícola e CaSO4.2H2O puro, sem e com aplicação de P2O5, na forma de SFT. A dose de gesso agrícola e de CaSO4.2H2O puro foi correspondente a 6 t ha-1 e a dose de P foi de 90 kg ha-1 de P2O5. Em todos os experimentos foram avaliados atributos químicos de solo, atributos de planta (extração de nutrientes e produção de massa seca) e atributos de raízes. Nos experimentos no campo foram ainda avaliados a diagnose nutricional, a exportação de nutrientes e o rendimento de grãos das culturas. As eficiências de aproveitamento do P também foram calculadas paras culturas de trigo e soja. De maneira geral, observou-se que,em curto prazo, o gesso não influenciou a eficiência de uso do P (EUP) pela soja cultivada nos solos LV e LVA, mas o efeito residual do gesso aumentou a EUP pela cultura do trigo,até a dose de 5 t ha-1, e também a EUP da soja, até a dose de 4,3 t ha-1. Ajustando-se adequadamente as doses de gesso e as doses de P na semeadura, além da economia do fertilizante fosfatado, foi possível obter altas produtividades de grãos de trigo (acima de 4,5 t ha-1) e soja (acima de 4 t ha-1). Porém, observou-se, em todos os anos, que a dose mais elevada de P na semeadura (90 kg ha-1 de P2O5) associada à dose mais elevada de gesso agrícola (6 t ha-1), em solos que continham altos teores de P, prejudicou o crescimento radicular e o rendimento de grãos de trigo e soja. Nos experimentos em ambiente protegido, constatou-se que a aplicação de CaSO4.2H2O puro juntamente com 90 kg ha-1 de P2O5 na semeadura promoveu melhoria no sistema radicular e na produção de massa seca da parte área de plantas de trigo, e não interferiu na cultura da soja. Esses resultados comprovaram que a utilização de gesso pode aumentar a EUP e melhorar o desempenho produtivo das plantas de trigo e soja. Porém, a utilização de altas doses de P na semeadura associada com altas doses de gesso agrícola deve ser realizada com cautela, principalmente em solos que já apresentem teores adequados de P disponível, para que o desempenho das culturas não seja prejudicado.