Orientador: Celso Aparecido Bertran / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-13T00:01:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_HelderAugustoda_M.pdf: 1759666 bytes, checksum: 1f953c93a8e5d84755e3ca468dca7818 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Alumoxanos são materiais cujos cernes são idênticos aos da alumina, constituídos por ligações do tipo Al-O-Al e grupos pendentes como alquil, aril, haletos ou quaisquer grupos funcionais ligados aos átomos de alumínio. As primeiras sínteses desses compostos envolviam as reações de organoalumínios com água, ou com compostos contendo oxigênio. Nesse trabalho de mestrado, a síntese de alumoxanos foi realizada a partir da reação da superfície sólida de óxidos e oxihidroxidos de alumínio com soluções cujos solutos deram origem aos grupos pendentes. Os alumoxanos obtidos por essa rota de síntese, as quais os reagentes que originaram os grupos pendentes eram ácidos carboxílicos são denominados alumoxanos carboxilatos. A modificação da superfície de um óxido de alumínio, como a alumina, por exemplo, com um ácido carboxílico altera significativamente as suas propriedades químicas, mantendo-se as suas propriedades mecânicas. Nesse trabalho, foram sintetizados os alumoxanos benzoato, oxalato, vinil-acetato, succinato e adipato. Com o sucesso das sínteses, algumas aplicações para os produtos formados puderam ser investigadas, como o estudo da energia superficial do alumoxano benzoato através de medidas de ângulo de contato e a biocompatibilidade apresentada pelos alumoxanos sintetizados a partir de ácidos dicarboxílicos. As aluminas cujas superfícies foram modificadas pela reação com ácido benzóico, resultando na formação do alumoxano benzoato, mostraram um expressivo aumento de hidrofobicidade, indicado pelo ângulo de contato dessas superfícies com água de cerca de 70o. As aluminas cujas superfícies foram modificadas pela reação com ácidos dicarboxílicos, resultando na formação de alumoxano oxalato, succinato e adipato, foram analisadas segundo o teste de imersão em SBF, quanto à potencialidade de uso como biocerâmicas biocompatíveis. Apenas o alumoxano oxalato apresentou resultados satisfatórios, ocorrendo uma intensa precipitação de fosfato de cálcio na superfície desse material, o que possibilitou a realização de experimentos de adesão celular e testes in vivo para esse alumoxano. Os resultados desses experimentos foram concordantes com o teste de imersão em SBF, indicando uma forte possibilidade de uso do alumoxano oxalato como biomaterial / Abstract: Alumoxanes are materials which their cores are identical to alumina's core, consisting of an Al-O-Al backbone with a variety of pendant groups, such as alkyl, aryl, halides or any functional groups bonded with aluminum atoms. The first synthesis of these compounds had been made by reacting organoaluminum and water or other compounds cointaining oxygen. In this mastering work, alumoxanes were synthesized by reactions between solid surfaces from aluminum oxides or aluminum oxihydroxide and solutions which solutes originated pendant groups. The alumoxanes made from this kind of synthesis and which reactants were carboxylic acids are named carboxylatoalumoxanes. This reaction causes drastic changes in chemical properties of an aluminum oxide, such as alumina, but keeps its mechanical properties. In this work, benzoatoalumoxane, oxalatoalumoxane, vinil-acetatoalumoxane, succinatoalumoxane and adipatoalumoxane were synthesized. After the successful synthesis of these materials, some applications involving alumoxanes were investigated. For example: the benzoatoalumoxane surface energy, studied by contact angle experiments and the biocompatibility of alumoxanes from dicarboxylic acids. The alumina's surface modified by reaction with benzoic acid, resulting in benzoatealumoxane, showed an expressive rise about its hydrofobicity. This fact was supported by the contact angle around 70o between benzoatealumoxane surface and a drop of water. The alumina's surface which were modified by reaction with dicarboxylic acids, resulting in oxalatoalumoxane, succinatoalumoxane and adipatoalumoxane, were analyzed by SBF test, about using them as biocompatible bioceramics. Among these materials, only oxalatoalumoxane had shown good results because a lot of calcium phosphate crystals had been formed on its surface. Supported by this result, this material could be tested in cell adhesion and in vivo tests. Their results agreed with SBF test, showing a considerable possibility of using oxalatoalumoxane as a biomaterial / Mestrado / Físico-Química / Mestre em Química

Orientador: Lourenço Correr Sobrinho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-13T01:39:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Muzilli_Marcelo_D.pdf: 34149055 bytes, checksum: 91212ba7ea6406d835e270899c5d9256 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do método de polimento na rugosidade e na dureza Vickers de doze cerâmicas utilizadas para cobertura, após serem submetidas ao desgaste abrasivo. Foram confeccionados quarenta discos de cada cerâmica, cor de esmalte, com 8 mm de diâmetro e 2 mm de espessura. O pó cerâmico de cada marca comercial (CERAMCO, CERCON, FINESSE, IPS D.SIGN, IPS ERIS, VINTAGE HALO, VISION, VISION ESTHETIC, VITA VM7, VITA VM9, VITA VM13 e WILL CERAM) foi aglutinado com o líquido modelador indicado e aplicado em uma matriz metálica bipartida. Após a sinterização e o esfriamento, os discos foram desgastados, simulando uma situação de ajuste oclusal, com ponta diamantada 3098 F e 3098 FF (KG Sorensen), e divididos em 4 grupos (n=10): Grupo P - polimento com abrasivos do sistema Shofu; Grupo PP - polimento com sistema Shofu + pasta diamantada (6 mm - KG SORENSEN); Grupo PG - polimento + glaze e Grupo G - glaze (Controle). Os corpos-de-prova foram levados ao rugosímetro Surf-Corder para mensuração da rugosidade de superfície, utilizando o parâmetro Ra. Foram feitas três mensurações em cada corpo-de-prova. A dureza Vickers foi efetuada no aparelho HMV-2 (Shimadzu), calibrado com carga de 9,8 N atuando por 15 segundos. Cinco penetrações foram feitas em cada corpo-de-prova e a média calculada. Os dados foram submetidos à Análise de Variância e ao teste de Tukey (5%) e mostraram que as cerâmicas Finesse, VM7, VM9, VM13 e IPS Eris não tiveram influência do método de polimento na dureza Vickers. Os menores valores de dureza Vickers foram obtidos pelas cerâmicas Vintage Halo e VM7 no grupo P; Cercon, Vintage Halo, VM9 e Ceramco no grupo PP; Cercon no grupo PG e Ceramco, Cercon, Will Ceram e Vision Esthethic no grupo G. Os métodos de polimento tiveram influência na rugosidade em todas as cerâmicas utilizadas. Os menores valores de rugosidade foram obtidas pelas cerâmicas VM9, VM13, VM7, IPS Eris, Ceramco e Vintage Halo, no grupo P; Will Ceram, VM7, VM13 e Vintage no grupo G e Will Ceram, VM7 e Vision no grupo PG. O grupo PP promoveu os menores valores de rugosidade não diferindo entre as cerâmicas utilizadas. / Abstract: The aim of this study was to evaluate the polish method influence on surface roughness and Vickers hardness number of the twelve dental ceramics, after abrasive grinding. Forty enamel ceramic disks with 8 mm in diameter and 2.0mm thickness were made. The ceramic powder for each brand (CERAMCO, CERCON, FINESSE, IPS D.SIGN, IPS ERIS, VINTAGE HALO, VISION, VISION ESTHETIC, VITA VM7, VITA VM9, VITA VM13 and WILL CERAM) was agglutinated with the appropriate modeling liquid and applied on a bipartite metallic matrix. After the sinterization and cooling, the disks were submitted to a simulation of oclusal adjustment with 3098 F and 3098 FF diamonds burs (KG SORENSEN), and divided into four groups (n=10): Group P - Shofu polishing system; Group PP - Shofu polishing system + diamond paste (6mm - KG SORENSEN); Group PG - Shofu polishing system + glaze; and, Group G - glaze (control). The roughness was measured on a Surf-Corder machine using Ra parameter. Three measurements were made for each specimen and the average calculated. The Vickers hardness number was measured with HMV 2 microhardness tester (Shimadzu), with a load of 9,8 N applied for 15 seconds. Five measurements were made for each specimen. The dates were submitted to ANOVA and Tukey's test (5%) and showed that only the ceramics FINESSE, VM7, VM9, VM13 and IPS ERIS weren't the influence of surface treatment on Vickers hardness. The lowers hardness values were obtained by Cercon, Vintage Halo and VM7, in group P; Cercon, Vintage Halo, VM9 and Ceramco in Group PP; Cercon, in Group PG; Ceramco, Cercon, Will Ceram and Vision Esthetic, in Group G. The roughness suffered the influence of the surface treatment in all the ceramics that were used. The lowers roughness values were obtained by VM9, VM13, VM7, IPS Eris, Ceramco and Vintage Halo, in Group P; Will Ceram, VM7, VM13 e Vintage in Group G and Will Ceram, VM7 e Vision in Group PG. The Group PP promoted the lowers roughness averages that didn't show any difference statistic among all the ceramics. / Doutorado / Materiais Dentarios / Doutor em Materiais Dentários

INTRODUÇÃO: A qualidade da interface osso-implante pode ser influenciada diretamente por aspectos inerentes ao tratamento da superfície do titânio e determina a forma que as células interagem, aderem e se fixam a ela, podendo potencializar e encurtar o tempo de osseointegração. Este estudo propôs-se a analisar alterações na osseointegração produzidas pela hidrofibilidade das superfícies dos implantes Neoss®. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram utilizados 6 cães da raça labrador e instalados 44 implantes Neoss® bilateralmente na mandíbula com defeitos ósseos padronizados na região coronal: 22 implantes apresentavam superfície ProActive (hidrofílica) e outros 22 implantes eram de superfície Bimodal (hidrofóbica). Foram avaliados a resposta biológica nos períodos de uma semana e quatro semanas de osseointegração, utilizando parâmetros histológicos, histomorfométricos, fluorescência e de estabilidade mecânica aferido pelo método de análise de frequência de ressonância (RFA). As superfícies também foram submetidas à análise topográfica por interferometria óptica e quanto a propriedade de hidrofibilidade. RESULTADOS: Nos testes topográficos, a superfície ProActive apresentou valor de Sa de 0,4m contra Sa de 0,8m da superfície Bimodal, sugerindo menor rugosidade da superfície hidrofílica. A umectibillidade da superfície foi maior no grupo ProActive, exibindo valores de ângulos de contato de 27,2° contra 67,2° da superfície Bimodal. Ambas as superfícies apresentaram valores semelhantes nos períodos de uma e quatro semanas no que diz respeito à estabilidade mecânica do implante, aferidos com o RFA e nos parâmetros histomorfométricos em relação deposição óssea ao seu redor CONCLUSÕES: 1) A superfície ProActive apresentou valores menores de rugosidade e aumento da umectibilidade em relação aos implantes com superfície Bimodal. 2) A superfície ProActive utilizada no presente estudo não favoreceu os eventos de osseointegração nas condições períodos de 1 e 4 semanas avaliados. 3) Após 4 semanas de osseointegração, ocorreu aumento da estabilidade dos implantes instalados sem haver diferença entre as superfícies ProActive e Bimodal. 4) A estabilidade dos implantes, avaliados por meio do RFA, aumentou gradativamente durante a osseointegração, sem haver diferença entre as superfícies testadas. / INTRODUCTION: The quality of the bone-implant interface can be directly influenced by factors inherent to titanium surface treatment which determines cells interaction and adherence to shortening the time for osseointegration. This study aimed to assess changes on osseointegration produced by the hidrophibility of Neoss® implants surfaces. MATERIALS AND METHODS: Six labrador dogs were used and 44 Neoss® implants bilaterally installed in the mandible (ProActive with hydrophilic surface) and (Bimodal hydrophobic surface), in standardized bone defects in the coronal region. The biological responses in one and four weeks of osseointegration were evaluated using histological, histomorphometric, fluorescence analysis and mechanical stability measured by Resonance Frequency Analysis (RFA). The surfaces were also subjected to topographic analysis by optical interferometry and hydrophobicity by wettability analysis. RESULTS: The topographic surfaces test showed value of 0.4 micrometers for ProActive implants, against 0.8 micrometers for Bimodal implants, suggesting less hydrophilic surface roughness in the former (p0.05). The wettability values were higher in ProActive surface, with contact angles of 27.2° versus 67.2° of the Bimodal surface (p0.05). Both implant surfaces exhibited similar mechanical stability measured by RFA, as well as the histomorphometric parameters related to bone deposition onto the surfaces. CONCLUSIONS: 1) The ProActive surface showed lower roughness values and increased wettability compared to Bimodal surface. 2) The ProActive surface did not favor osseointegration at 1 and 4 weeks. 3) After 4 weeks of osseointegration the implants increased in stability, with no statistical differences between Bimodal and ProActive surfaces

O controle da temperatura de transformação de fase gama-alfa da alumina pelo uso de aditivos iônicos tem sido alvo de diversos estudos nas ultimas décadas. No entanto, os efeitos destes aditivos são usualmente explicados considerando apenas parâmetros cinéticos e de difusão e a conseqüência destas impurezas nas energias dos polimorfos e nas energias de superfície são geralmente desconsideradas. Neste trabalho, o efeito termodinâmico do Zr, Mg e Mn na transformação gama-alfa é estudado para pós de Al2O3 preparados pelo método do precursor polimérico. Microcalorimetria de adsorção acoplada com calorimetria de dissolução de alta temperatura mostraram que os íons Zr diminuem a energia de superfície do gama-Al2O3, aumentando a estabilidade da fase de transição, que é fortemente dependente desta energia. Utilizando as mesmas técnicas, mostrou-se que o íon Mg aumenta a estabilidade termodinâmica do g-Al2O3, também aumentando a temperatura de transformação. O efeito do Mg, no entanto, foi também relacionado a efeitos cinéticos tais como a diminuição de difusão pela rede. A ação do íon Mn na diminuição da temperatura de transformação foi sugerida como fortemente relacionada a parâmetros de difusão. Vacâncias geradas pela substituição de Al3+ por Mn4+ seriam responsáveis pelo aumento do processo difusional atômico pela rede, fazendo com que o sistema atinja o tamanho crítico pré-determinado para esta reação em temperaturas mais baixas. Estas importantes conclusões abrem novas perspectivas no estudo da ação de aditivos em processos de alta temperatura, que devem ser avaliados considerando ambos efeitos termodinâmico e difusional. / The control of the gamma-alpha alumina transformation temperature using ionic additives has been the subject of several studies in the past decades. In this sense, the influence of these additives is usually explained considering only kinetic and diffusional parameters. Effects of these impurities on energetics of polymorphism and surface energies are usually disregarded. In this work, the thermodynamic effect of Zr, Mg and Mn on the gamma-alpha transformation is reported on Al2O3 powders prepared by the polymeric precursor method. Adsorption microcalorimetry coupled with high temperature oxide melt solution calorimetry showed that Zr ions dramatically decrease the surface energy of gamma-Al2O3, increasing the stability of the transition phase as which has been described to have its stability considerably related to the surface energy. By the same techniques, Mg was shown to increase the thermodynamic stability of g-alumina, also increasing the transformation temperature. The role of Mg on the control of the transformation temperature, however, was also related to kinetic factors, such as the bulk diffusion decreasing. The effect of Mn on decreasing the transformation temperature, however, was considered to be almost completely related to diffusion parameters, and vacancies generated by the substitution of Al3+ by Mn4+ would be responsible for the increase in bulk diffusion, allowing the system to reach a pre-determined critical particle size at lower temperatures. These important conclusions opened new perspectives in the role of additives in the high-temperature processes that should now on be evaluated from both thermodynamic effects and kinetics viewpoints.

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do tratamento ultrassônico como tratamento de superfície da zircônia tetragonal policristalina estabilizada por ítria (YTZP) e depois da sinterização final, por meio de mensuração da rugosidade superficial e teste de resistência adesiva por microsisalhamento. Para tanto, discos de Y-TZP foram confeccionados e distribuídos em 4 grupos (n=7), conforme o tratamento de superfície: 1-PRE: sonicação pré-sinterização; 2-POS: sonicação póssinterização; 3-JAT: jateamento com partículas óxido de alumínio 50μm; 4-CON: sem tratamento. Os espécimes foram polidos e padronizados e posteriormente submetidos aos tratamentos de acordo com cada grupo. Os grupos POS, JAT e COM foram sinterizados previamente ao tratamento e o grupo PRE após a sonicação. Os grupos PRE e POS foram submetidos a tratamento em processador ultrassonico (Sonics VCX-750) em potência nominal de 30% durante 15 minutos. O grupo JAT foi jateado com partículas de alumínio 50μm a uma distância de 15 cm, enquanto o grupo CON não recebeu nenhum tratamento. A mensuração de rugosidade superficial média (Ra) foi feita em Microscópio Confocal (MC), em seguida cilindros de cimento resinoso foram preparados e fotoativados na superfície do Y-TZP para serem submetidos ao ensaio mecânico de microcisalhamento realizado em máquina de ensaios universal (INSTRON). Os valores de rugosidade superficial e resistência de união obtidos foram submetidos a ANOVA a um critério e teste de Tukey. Quanto aos valores de rugosidade superficial, o grupo PRE (299,91 Mpa) e POS (291,23 Mpa) não apresentaram diferença estatística significante e o grupo JAT (925,21 Mpa) mostrou maiores valores de rugosidade superficial quando comparado ao PRE e POS. Para o teste de microcisalhamento não foram observadas diferenças estatisticamente significantes entre os grupos. Por meio dos resultados obtidos foi possível observar que o tratamento ultrassonico é capaz de alterar a superfície da Y-TZP e influenciar na resistência adesiva ao cimento resinoso. / The objective of this study was to evaluate the effect of ultrasonic treatment as surface treatment of Y-TZP before and after the final sintering, through measurement of surface roughness and bond strength by microshear test. Therefore, Y-TZP discs were made and distributed in 4 groups (n = 7), as surface treatment: 1-PRE: Presintering sonication; 2-POS: Post-sintering sonication; 3-JAT: air abrasion with aluminum oxide particles 50μm; 4-CON: no treatment. The specimens were polished and standardized and subsequently submitted to the treatments according to each group. The POS, JAT and CON groups been previously sintered to treatment and the PRE group after sonication. The PRE and POS groups were submitted to Ultrasonic Processor treatment (Sonics VCX-750) at 30% power for 15 minutes. The JAT group received air abrasion with aluminum particles 50μm at distance of 15 cm, while group received no treatment. The measurement of surface roughness was made in Confocal Microscope (MC), then resin cement cylinders were prepared and polymerized in Y-TZP surface to be subjected to mechanical testing microshear performed on universal testing machine (INSTRON). The values of surface roughness and bond strength were subjected to ANOVA and Tukey testAbout the values of surface roughness, the PRE group (299.91 MPa) and POS (291.23 MPa) showed no statistically significant difference and the JAT group (925.21 MPa) showed higher surface roughness values when compared to PRE and POS. For icroshear test statistically significant differences were observed between the groups. Through the results it was observed that the ultrasonic treatment is able to change the surface of the Y-TZP and influence the bond strength to resin cement.

Neste trabalho, foram realizados diversos experimentos para a criação controlada de nanoestruturas superficiais produzidas por Laser pulsado de femtossegundo em Titânio e em aço inoxidável, ambos utilizados para fins cirúrgicos e industriais. Os parâmetros alterados nos experimentos foram a Fluência do laser, a taxa de sobreposição de pulsos, polarização do feixe e atmosfera de processamento. A vantagem na utilização do laser de femtossegundo para essas aplicações é a possibilidade de ser criar tais estruturas sem que haja aquecimento crítico do material, evitando assim, a criação de óxidos ou nitretos superficiais, já que esses a formação desses materiais superficiais pode afetar o desempenho industrial e cirúrgico dos materiais. Após o entendimento dos parâmetros de irradiação na formação das nanoestruturas, foram propostas três aplicações possíveis para a superfície resultante do processamento com laser: Superfícies coloridas, que podem ser utilizadas em personalização de peças; Superfícies escuras, que podem ser utilizadas na marcação e tipagem de peças; e um Micro Aquecedor, que pode ser utilizado no controle de temperaturas dentro de circuitos microfluídicos. / In this work, several experiments were carried out for the controlled creation of surface nanostructures produced by femtosecond laser pulses in Titanium and stainless steel, both used for surgical and industrial purposes. The altered parameters in the experiments were the laser Fluence, the overlap pulses rate, the beam polarization and processing atmosphere. The advantage of using femtosecond laser for such applications is the possibility of creating the nanostructures without critical heating of the material, thus avoiding the creation of surface oxides or nitrides, since the formation of such surface materials may affect the industrial and surgical materials performance. After the understanding of the irradiation parameters in the formation of the nanostructures, three possible applications were proposed for the surface resulting from the laser processing: Colored surfaces, which can be used in personalization of parts; Dark surfaces, which can be used in parts marking; and a Micro Heater, which can be used to control temperatures inside microfluidic circuits.

Filmes de Langmuir de fosfolipídios e ácidos graxos foram caracterizados através de medidas de pressão e potencial de superfície e condutância lateral. O objetivo principal foi o de se fazer um estudo crítico de artigos apresentados na literatura, os quais trazem interpretações errôneas para resultados do potencial de superfície, sugerem a heterogeneidade dos filmes, ou a inexistência do aumento da condutância devido a compressão de um filme de Langmuir. Comprovamos, inicialmente, a homogeneidade macroscópica dos filmes de ácidos graxos e fosfolipídios, medindo-se o potencial com a prova de Kelvin em três posições diferentes. Nenhuma alteração significativa foi registrada. O potencial e a pressão de superfície são nulos para grandes áreas por molécula, sendo que o potencial só se torna não nulo após um aumento abrupto, que ocorre a uma certa área critica. Estes resultados, juntamente com a ausência de histerese nas medidas de pressão e potencial de superfície nos ciclos de compressão-expansão, denotam a inexistência de agregados de dimensões macroscópicas. Eles contradizem, entretanto, a asserção de alguns pesquisadores na ultima conferencia de filmes Langmuir-Blodgett, de que a presença de domínios microscópicos nos filmes de Langmuir deveria afetar os resultados do potencial de superfície. Podemos concluir, portanto, que quaisquer irreprodutibilidades do potencial de superfície para grandes áreas por molécula devem ser atribuídas a impurezas do sistema de medidas, principalmente da subfase. As medidas de condutância foram realizadas diretamente, medindo-se a corrente entre dois eletrodos de platina parcialmente imersos na subfase. Para grandes áreas por molécula, a condutância medida é devido a condutividade de volume da água ultrapura, mas quando o filme e comprimido para áreas menores do que uma certa área critica (a mesma na qual e observado o aumento abrupto do potencial), a condutância sobe ate a pressão de superfície começar a subir, atingindo valores da ordem de 10-8s acima da condutância da subfase. Foram realizadas medidas para um fosfolipídio e um fosfato. Com isso, corroboramos os resultados de condutância, da mesma ordem de grandeza, obtidos em Bangor, no Reino Unido, ao mesmo tempo que são refutadas as observações feitas por grupos de pesquisa dos Estados Unidos e da Rússia. As possíveis causas para a não observação da condutância por esses últimos grupos podem ser o efeito do menisco - queda da área imersa dos eletrodos quando do aumento da pressão de superfície - que mascara o aumento da condutância, ou artefatos experimentais, tais como impurezas na subfase / Langmuir films from phospholipids and fatty acids were characterized using surface pressure, surface potential and lateral conductance measurements. The main aim of this project was to undertake a critical study of articles published in the literature which present erroneous interpretations for surface potential results, suggest non-homogeneity of Langmuir films, or rule out the possible increase in conductance upon the compression of a monolayer. First, we demonstrate that phospholipids and fatty acid mono layers are homogeneous at the macroscopic level, by measuring their surface potential with the Kelvin probe on three different positions. No significant difference was observed. The surface potential and surface pressure is zero for large areas per molecule, and the surface potential only becomes non-zero when an abrupt increase takes place at a given critical area. Together with the absence of hysteresis in the surface pressure and surface potential measurements in the compression-expansion cycles, these results indicate the absence of aggregates (or islands) of macroscopic dimensions. They contradict, however, the opinion of some authors at the last Conference on Langmuir-Blodgett Films, who took the view that the presence of micro domains on Langmuir monolayers should affect the surface potential measurements. We can conclude, therefore, that any non-reproducibility of surface potentials at large areas per molecule must be attributed to impurities in the system, especially in the sub-phase. The lateral conductance measurements were performed by measuring the current between two platinum electrodes, which were partially immersed into the sub-phase. For large areas per molecule, the conductance is due to the bulk conductivity of ultra pure water, but when the monolayer was compressed below a given critical area (the same in which a sharp increase in surface potential was observed), the conductance increases until the surface pressure starts to rise, reaching values of the order of 10-8s above the water conductance. Measurements were taken for one phospholipids and one phosphate. This corroborates the results published by the Bangor Group (UK), at the same time that observations made by an American Group and a Russian Group is contradicted. The possible causes for these groups being unable to observe the increase in conductance can be the meniscus effect caused by the decrease of the electrodes immersed area when the pressure rises - which overrun the conductance increase, and/or experimental artifacts, possibly caused by impurities in the sub-phase

A dinâmica da água em campos de murundus do Planalto dos Parecis é estudada neste trabalho por meio de observações de campo realizados na Fazenda São Fidel, município de Sorriso, estado de Mato Grosso. Esses campos, nitidamente dependentes do regime pluvial, possuem grande importância para a conservação da água de superfície e da biodiversidade, por estarem diretamente ligados aos cursos d'água formadores das bacias hidrográficas, como também por abrigar numerosas espécies florísticas e faunísticas do cerrado brasileiro O trabalho tem como objetivo principal conhecer a dinâmica da água e a estrutura pedológica de um campo de murundus, também conhecidos como microrrelevos, e regionalmente, por monchões, cocorutos, covoais, ilhas e capãozinhos, utilizando-se de revisão bibliográfica, interpretação de imagens de satélite e fotografias aéreas, levantamento dos solos com procedimentos da análise estrutural da cobertura pedológica, e estudos climatológicos, por meio da análise de dados pluviométricos a partir de 1985 e de dados piezométricos obtidos durante coleta sistemática em duas vertentes representativas de um campo de murundus do Planalto. Os principais resultados obtidos, referem-se à origem dos murundus por diferentes teorias, uma geomorfológica e outra biológica, estas paisagens ocorrem ao redor dos cursos d'água formadores da bacia hidrográfica, apresentando configuração e distribuição distinta em cada setor da vertente. Nos campos de murundus estudados o solo que ocorre na base da vertente é o PLINTOSSOLO ARGILÚVICO Distrófico, enquanto que na parte média e superior da vertente ocorre o LATOSSOLO BRUNO Distrófico câmbico e o Distroférrico plíntico, sendo que a característica comum e notável destes solos é a presença de concreções ferruginosas formando o horizonte plíntico, correspondendo ao nível de oscilação do lençol freático. A dinâmica da água nos campos de murundus possui comportamento peculiar, diretamente ligado ao regime pluviométrico, mantendo-se saturados ou supersaturados em água nos meses chuvosos, esvaziando-se lenta e continuamente nos meses secos, por meio do rebaixamento do nível freático a uma taxa média de 17% ao mês. O estudo realizado indica a presença de dois lençóis, um suspenso de características sazonais e outro perene e profundo, separado do anterior por uma camada argilosa confinante. Os dados obtidos foram utilizados no sentido de compreender a dinâmica hídrica nos campos de murundus, bem como a estrutura pedológica, o regime pluviométrico, o comportamento piezométrico, as relações com a rede hidrográfica, a sua função no bioma do cerrado, e ainda avaliar o impacto ambiental, devido ao rebaixamento do nível freático por meio da escavação de uma rede de drenos, possibilitando assim a prática da agricultura mecanizada nessas áreas naturalmente impróprias. / Water dynamics in earth mound (murundus) of the "Parecis" plateau, was studied at the São Fidel farm, municipality of Sorriso, state of Mato Grosso. These fields, essentially dependent on pluvial waters, are of great importance for conservation of surface and biodiversity, once they are directly linked to streams feeding the hydrographic basins as well as providing shelter to a wide diversity of species from the flora and fauna of the Brazilian savanna. The main purpose of this research is to understand the water dynamics and the pedologic structure of murundus fields,also known as microrelieves, and regionally known as monchões, cocorutos, covoais, isles and capãozinhos. The research tools applied include bibliographic revision, interpretation of satellite images and aerial photography, soil samples and corresponding structural and pedologic analysis, climatological studies by means of the anlysis of the pluviometric record starting from 1985 and of piezometric data systematically obtained from two typical slopes in a murundus field of the Planalto. The main results aer discussed within the frame os two distinct theories about the origin of mounds, one geomorphological and the other biological. These formations occur along the head watercourses of the hydrigraphic basin and they show a distinctive configuration and distribution with different sections of the slope. In these fields, the soil at the slope base corresponds to dystrophic argillaceous plinth soil, whilst on the medium and superior section of the slope the soil corresponds to the dystrophic cambric (LATOSSOLO BRUNO) and dystroferric plinth. The distinctive and outstanding characteristic of both types of soil is the presence of ferruginous concretions along the plinth corresponding the phreatic oscillation levels. Water dynamics in these fields has a distinctive behavior directly related to the pluviometric regime. The are water saturated or supersaturated during the rainy season and during the dry season they progresssively loose their water by mean of the lowering of the phreatic level at an average rate of 17% per month. The research indicated the presence of two water sheets, one temporary and dependent on seasonal changes and a second deep and perennial, separated one from another by a confined argillous stratum. The data was used to further understand the water dynamics in murundus fields as well as the pedagogic structure, the pluviometric regime, the piezometric behavior, the relationship with the hydrographic system, their role in the bio-system of the savanna, and, furthermore, to assess the ecological impact of the artificial decrease in the phreatic level brought about by a drainage system allowing for mechanized agriculture in these areas naturally inappropriate for farming.

Neste trabalho é apresentado um estudo sobre o comportamento dinâmico de sistemas flexíveis com interação viga-água. Especificamente, é escolhida uma barragem freqüentemente encontrada em problemas de engenharia de irrigação e represas. O modelo matemático utilizado para descrever tal fenômeno tem como variáveis principais a pressão hidrodinâmica e os deslocamentos horizontais da barragem. Uma vez formuladas as equações governantes de tal sistema, que resultam em uma equação de onda para a pressão e uma equação de Euler-Bernoulli para os deslocamentos, é utilizada a técnica de separação de variáveis para proceder à sua solução. Por simplicidade, assumiu-se que no modelo não havia o efeito de onda da superfície livre. Primeiro, foi resolvida a equação para a pressão, sendo calculadas as suas componentes temporais e espaciais. Depois, foi resolvida a equação de Euler-Bernoulli junto com a condição de interface. Foram simulações para o material específico, e apresentados os resultados conseguidos. No final do trabalho são enunciadas as conclusões pertinentes.

Este trabalho aborda a molhabilidade de apatita por água em temperatura ambiente (20-25°C) objetivando contribuir para um melhor entendimento de seu comportamento em sistemas de flotação. Água, devido às fortes forças atrativas entre suas moléculas, não espalha completamente sobre sólidos de baixa energia como apatita pré-tratada com surfatantes aniônicos de cadeia longa. Este comportamento é explorado por engenheiros de processamento mineral para separar apatita de minerais de ganga via flotação aniônica direta em circuitos industriais ao redor do mundo. Nesta tese, a molhabilidade de apatita (tratada ou não com oleato de sódio-NaOl em pH=10,5) foi caracterizada pelo ângulo de contato de avanço da água (TETAa), trabalho de adesão (Wa) da água sobre apatita e coeficiente de espalhamento (S) de água sobre o sólido. Medidas diretas de TETAa sobre os planos frontal (010) e basal (001) de um cristal de apatita bem definido proveniente de Ipirá- BA (apatita-Ipirá) foram executadas pelo Método da Bolha Cativa (MBC), enquanto determinações indiretas de TETAa foram realizadas pelo Método da Ascensão Capilar (MAC) através da percolação de líquidos (água e/ou metanol) através de leitos partículas de apatita-Ipirá ou apatita-Cajati (proveniente de Cajati-SP). No MAC, o uso de hexano foi adequado para determinar a magnitude da constante de empacotamento (c) para partículas de apatita de baixa molhabilidade (TETAa>>0°), enquanto que a água se mostrou mais apropriada para ser usada na determinação da constante c para partículas de apatita não tratadas com surfatantes (TETAa~0o). Ensaios de microflotação foram conduzidos com apatita-Ipirá em pH=10,5 e com NaOl (0-75mg/L) enquanto ensaios de flotação gama foram executados com minério de fosfato proveniente de Cajati-SP previamente tratado com amido (37,5mg/L) e alquil sarcosinato de sódio-Berol®867 (25mg/L) em pH=10,6. Os resultados das medidas de TETAa e dos ensaios de microflotação indicaram uma relação de causa-efeito entre a concentração de NaOl (0-75mg/L), molhabilidade de apatita-Ipirá e sua resposta à microflotação: as maiores recuperações foram obtidas com as maiores concentrações do coletor NaOl, maiores valores de TETAa, menores valores de Wa e valores mais negativos de S. Os valores de TETAa diretamente medidos sobre as faces de um cristal de apatita-Ipirá pelo MBC mostrou que NaOl adsorve preferencialmente sobre o plano (010) comparado ao plano (001). Além disso, a tensão superficial crítica de molhabilidade (GAMAc) da apatita-Ipirá, pré-tratada com 75mg/L de NaOl, foi de 30,2erg/cm2 para o plano (001) versus 29,6erg/cm2 para o plano (010). Após serem condicionadas com reagentes de flotação (amido=37,5mg/L e Berol®867=25mg/L em pH=10,6) e flotadas em estágio rougher, partículas de apatita-Cajati exibiram TETAa=64.2°±1.1°. O valor de GAMAc, determinado via experimentos de flotação gama foi GAMAc~34,5erg/cm2; enquanto GAMAc determinado por diagramas cosTETA x GAMALV foi de GAMAc~33,9erg/cm2. Os resultados de flotação gama com o minério de fosfato de Cajati mostrou um platô de máxima recuperação de apatita (95-98%) quando 52,7erg/cm2<GAMALV<72,9erg/cm2. Ao contrário da apatita, a recuperação dos minerais de ganga (silicatos e carbonatos) foi estritamente ascendente com o aumento de GAMALV. A maior Eficiência de Separação apatita/ganga (E.S. = recuperação de apatita menos a recuperação de ganga) foi obtida em GAMALV=50,5erg/cm2 para apatita/silicatos e em GAMALV=51,4erg/cm2 para apatita/carbonatos. Os resultados dos experimentos de flotação gama indicaram que, no circuito industrial de Cajati-SP, GAMALV pode ser modulada pela dosagem do coletor, e sua magnitude pode guiar engenheiros na tomada de decisões a respeito da dosagem de coletor que promova a maior seletividade de separação apatita/ganga. Entretanto, a falta de instrumentos apropriados para realizar medidas on-line confiáveis de GAMALV tem impedido a execução destas medidas em circuitos industriais. Deste modo, decisões a respeito da dosagem do coletor feitas pelos engenheiros continuam a ser baseadas em uma abordagem empírica ao invés de científica. / This work approaches the wetting of apatite by water at room temperature (20-25°C) aiming at to contribute towards a better understanding of its behavior in flotation systems. Water, because of its powerful attractive forces, does not readily spread over the surface of low energy solids as apatite pre-treated with anionic long chain surfactants. This behavior is exploited by mineral processing engineers to separate apatite from gangue minerals via direct anionic flotation in industrial plants around the world. In this thesis, the wettability of apatite (treated or not with sodium oleate- NaOl at pH=10.5) was characterized by the advancing water contact angle (TETAa), work of adhesion (Wa) of water to apatite and the spreading coefficient (S) of water over the solid. Direct measurements of TETAa on either frontal-(010) or basal-(001) planes of a well formed apatite crystal from Ipirá-BA (apatite-Ipirá) were carried out via Captive Bubble (CB) method, whereas indirect determinations of TETAa were accomplished via Capillary Rise (CR) method by means of percolation of liquids (water and/or methanol) through particle beds of apatite-Ipirá and apatite-Cajati (from Cajati-SP). At CR method, the use of hexane was adequate to determine the magnitude of packing constant (c) for apatite particles of low wettability (TETAa>>0o), whereas water proved to be more appropriate to be used in the determination constant c for apatite particles non-treated with surfactants (TETAa~0o). Microflotation tests were conducted with apatite-Ipirá at pH=10.5 with NaOl (0-75mg/L) whereas gamma flotation tests were carried out with phosphate ore from Cajati-SP previously treated with starch (37.5mg/L) and sodium alkyl sarcosinate-Berol®867 (25mg/L) at pH=10.6. Results from measurements of TETAa and microflotation experiments indicated a cause-effect relationship between concentration of NaOl (0-75mg/L), wettability of apatite-Ipirá and its microflotation response: the highest recoveries were yielded at higher concentration of collector NaOl, higher values of TETAa, lower values of Wa and more negative the values of S. Values of TETAa directly measured on the faces of a crystal of apatite-Ipirá by CB method showed that NaOl adsorbs preferentially onto (010) plane compared to (001) plane. Moreover, the critical surface tension of wettability (GAMAc) of apatite-Ipirá, pre-treated with 75mg/L of NaOl, was 30.2erg/cm2 for (001)-plane versus 29.6erg/cm2 for (010)-plane. After being conditioned with flotation reagents (starch=37.5mg/L and Berol®867=25mg/L at pH=10.6) and floated at rougher stage, particles of apatite-Cajati exhibited TETAa=64.2o±1.1o. The value of GAMAc, determined via gamma flotation experiments was GAMAc~34.5erg/cm2; whereas GAMAc determined by cosTETA x GAMALV plots was GAMAc~33.9erg/cm2. Results from gamma flotation experiments with phosphate ore from Cajati showed a plateau of maximum apatite recovery (95-98%) when 52.7erg/cm2<GAMALV<72.9erg/cm2. Unlike apatite, the recovery of gangue minerals (silicates and carbonates) was strictly ascending when GAMALV was increased. The highest Efficiency of Separation apatite/gangue (E.S. = recovery of apatite minus recovery of gangue) was attained at GAMALV=50.5erg/cm2 for apatite/silicates and at GAMALV=51.4erg/cm2 for apatite/carbonates. The results from gamma flotation experiments indicate that, at the industrial plant of Cajati-SP, GAMALV can be modulated by collector dosage, and its magnitude can provide guidance to practitioners to make decision on collector dosage to achieve a desired value of GAMALV which promotes the best selectivity of the separation apatite/gangue. Notwithstanding, the lack of suitable instruments to accomplish on-line reliable measurements of GAMALV has been hindering the implementation of those measurements at industrial circuits. This way, decisions on collector dosage made by practitioners continue to be based rather on empirical than on scientific approach.