É bem conhecido que os intervalos proibidos de energia (gaps) de sólidos semicondutores e isolantes calculados resolvendo-se a equação de Kohn-Sham (KS) com alguma aproximação ao funcional de troca e correlação (XC) da teoria do funcional da densidade (density-functional theory, DFT) são geralmente muito pequenos quando comparados com os valores de gap obtidos experimentalmente. Estes erros, que podem atingir 100%, indicam uma falha nos funcionais de troca e correlação aproximados usados na DFT. Em particular, encontrou-se que o potencial XC, obtido através da derivada do funcional de energia XC, apresenta uma descontinuidade (xc ) quando um elétron extra é adicionado. Portanto, mesmo o gap KS exato não é idêntico ao gap verdadeiro, pois pode haver uma descontinuidade no funcional XC que tem de ser adicionado ao gap KS. Este trabalho propõe uma nova abordagem matemática para o cálculo da descontinuidade do funcional XC e a correção do gap. Inicialmente, as conseqüências desta nova abordagem foram estudadas para os 36 primeiros átomos da tabela periódica (do átomo de hidrogênio, H, ao átomo de criptônio, Kr), utilizando-se para isso os funcionais LDA, GGA e também funcionais híbridos, em combinação com diversos conjuntos de base. A partir da comparação entre valores da descontinuidade calculados teoricamente e resultados prévios da descontinuidade obtidos na literatura para os átomos de lítio (Li) e berílio (Be), foram escolhidos os melhores funcionais em combinação com as melhores bases. Num segundo passo, a nova metodologia para o cálculo da descontinuidade, com os melhores funcionais e bases eleitos, foi aplicada ao cálculo de fragmentos de poliacetileno. / It is well-known that the energy gaps of insulators and semiconductors calculated via the Kohn-Sham (KS) scheme with some approximation to the exchange-correlation (XC) functional of density-functional theory (DFT) are in general too small when compared to experimental gaps. These errors, which can be up to 100%, indicate a fault in the approximate exchange-correlation functionals currently available in DFT. Specifically, it was found that the XC potential, the functional derivative of the XC energy, shows a discontinuity (xc ) when an electron is added. Therefore, the exact KS gap is not identical to true gap, since there can be a discontinuity in the XC functional which should be added to KS gap. The present work proposes a new mathematical approach to the calculation of the discontinuity of the XC functional and the correction of the gap. In a first step, the consequences of this new approach were studied for the first 36 atoms of the periodic table (from Hydrogen, H, to Krypton, Kr), with the LDA and GGA functionals and also some hybrids, in combination with several kinds of basis set. From the comparison between calculated discontinuity values and previous results for the discontinuity reported in the literature for the Lithium (Li) and Beryllium (Be) atoms, the best functionals in combination with the best basis set were selected. In a second step, the new methodology with the best functionals/basis set was applied to the calculation of energy gaps of polyacetylene fragments.

As informações que circulam nas mídias produzem significação ao se materializarem como narrativas, constituindo a rede midiática que se perfaz como troca simbólica, ou seja, em um mecanismo de oferta/demanda que se dá de forma indireta. A base da reflexão é o conceito de troca simbólica formulado por Lévi-Strauss, para quem os seres humanos instituem-se como seres culturais pois estabelecem relações mútuas ao comunicarem-se entre si por trocas que só podem ser apreendidas em um processo metafórico/simbólico, e não por relações diretas, de coisas em si mesmas. Trata-se aqui de repensar a questão da informação inserida no panorama midiático atual. Considera-se para isso tanto sua inerente configuração narrativa, quanto sua ordenação significante, tendo como referências teóricas as discussões advindas da área das ciências da linguagem, em especial as contribuições de Jacques Lacan, em psicanálise, e de Claude Lévi- Strauss, em antropologia, além da referência a Ferdinand de Saussure, considerado fundador da lingüística moderna. / The information that goes around in the media produces meaning as it comes together into narratives, composing a media net that constitutes itself as symbolic exchange, an offer/demand mechanism that happens in an indirect way. This reflection is based on the concept of symbolic exchange coined by Lévi-Strauss, according to whom human beings become cultural beings because they establish mutual relations by communicating with one another through exchanges that can only be conceived in a metaphorical/symbolical process, and not through direct relations. The point here is thinking over the matter of information inserted in the current media field, considering both its inherent narrative configuration and its significant ordination. This paper has as theoretical references the contributions from the area of language science, mainly the works of Jacques Lacan, in psychoanalysis, and Claude Lévi-Strauss, in anthropology, besides the reference to Ferdinand de Saussure, considered the creator of modern linguistics.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:40:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo605_1.pdf: 2983761 bytes, checksum: 7257ca8228b2ea15ead49ca58d51e15d (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / O grande desafio das empresas tem sido crescer com um mínimo de investimentos, principalmente em um ambiente desfavorável, quando há crises e turbulências econômicas, e também de buscar melhores desempenhos a partir de métodos que as levem a conquistar e garantir produtividade e flexibilidade nos processos industriais de maneira eficiente e eficaz com agilidade e simplicidade. A metodologia SMED (Single Minute Exchange of Dies) é o principal e mais difundido conjunto de técnicas que objetiva reduzir o tempo de setup de equipamentos, minimizando tempos não produtivos e desperdícios no chão de fábrica. Através da redução dos tempos de setup, é possível melhorar o atendimento ao cliente, a produtividade, a agilidade, os níveis de desperdícios e a qualidade dos seus produtos. Este trabalho insere-se neste campo de estudo, uma vez que se propõe aplicar um método de redução dos tempos de setup, adequado-o às particularidades de uma indústria de alimentos que utiliza como sistema de gestão o gerenciamento pelo Controle da Qualidade Total, TQC (Total Quality Control Gerenciamento da Qualidade Total), de forma a aumentar a capacidade produtiva, a flexibilidade e eficiência da linha, produzindo lotes cada vez menores, e assim melhorando sua competitividade. A aplicação dessa metodologia foi precedida por uma discussão das ferramentas integradas na abordagem estudada - a clássica Troca Rápida de Ferramentas de Shigeo Shingo, a programação e o balanceamento de recursos - e aspectos concernentes ao atual perfil da indústria de alimentos brasileira, relacionando-os à importância da melhoria das atividades de setup. Também se realizou uma pesquisa bibliográfica envolvendo os conceitos do Sistema de Produção Enxuta, já que foi neste contexto que a TRF foi criada e é o sistema de gestão de operações no qual melhor se insere a TRF e ainda os conceitos do gerenciamento através do TQC, uma vez que será neste novo ambiente que a TRF será aplicada. As conclusões deste trabalho evidenciam as contribuições provenientes da aplicação da metodologia proposta, através da evolução do indicador de desempenho tempo de setup, resultando num aumento significativo de eficiência, produtividade, flexibilidade e competitividade

O desenvolvimento de tecnologias para produção de novas membranas seletivas tem impulsionado a eletrodiálise como uma alternativa aos processos convencionais para tratamento de efluentes com alta carga de íons metálicos. As características finais de uma membrana funcionalizada dependem dos materiais e do modo de preparação escolhidos para sua fabricação. As blendas apresentam-se como opções promissoras para a confecção de filmes contendo grupos iônicos, os quais conferem características de íon seletividade a esses materiais. Neste estudo, foram sintetizadas membranas a partir da inserção de politiofeno (PT) em matriz de poli(álcool vinílico) (PVA) em diferentes proporções, com e sem adição de agente reticulante glutaraldeído (GA), por evaporação do solvente com posterior tratamento térmico. Desta maneira, foi possível interpretar a influência da concentração de PT e da reticulação química nas propriedades térmicas, mecânicas, químicas, eletroquímicas e de transporte iônico atribuídas às membranas. O PT empregado nas blendas foi previamente sintetizado via polimerização em emulsão, sendo caracterizada a reação e suas propriedades químicas e físicas, como massa molar média, tamanhos e cargas das partículas dispersas Já as amostras das membranas foram submetidas a ensaios de microscopia eletrônica de varredura e perfilometria óptica para avaliação de suas morfologias, enquanto que a verificação da estabilidade térmica foi obtida por análise termogravimétrica e sua estrutura química por espectroscopia de infravermelho. A condutividade iônica e capacidade de troca iônica confirmaram que as membranas com massa superior de PT e reticuladas com GA apresentaram elevado potencial de transferência de íons. Enquanto que a maior proporção de PVA conferiu melhores propriedades mecânicas ao material. Através dos ensaios de eletrodiálise para verificação da extração de íons Na+ da solução tratada, utilizando sistemas de três e cinco compartimentos, as membranas sintetizadas tiveram seus desempenhos comparados ao da membrana comercial Selemion® CMT. Os resultados mais promissores foram alcançados para as membranas reticuladas quimicamente e com maiores concentrações de PT. / The development of new technologies for the production of new selective membranes has propelled electrodialysis as an alternative to the conventional processes for treatment of effluents with large amounts of metallic ions. The final characteristics of a functionalized membrane depend on the materials and preparation methods chosen for its fabrication. The blends are presented as promising options for the production of films containing ionic groups, which confer characteristics of ion selectivity to these materials. In this study, membranes were synthetized from the insertion of polythiophene (PT) in a poly(vinyl alcohol) (PVA) matrix in different proportions, with and without adding a glutaraldehyde (GA) crosslinking agent, by solvent evaporation with following thermal treatment. As such, it was possible to interpret the influence of PT concentration and chemical crosslinking in the thermal, mechanical, chemical, electrochemical and ionic transportation properties attributed to the membranes The PT employed in the blends was previously synthesized via emulsion polymerization, with the reaction and its chemical and physical properties characterized, such as mean molar mass, size and charge of the scattered particles. The membrane samples were subjected to scanning electron microscopy and optical profilometry for the evaluation of their morphologies, while the thermal stability was verified by thermogravimetric analysis and its chemical structure by infrared spectroscopy. The ionic conductivity and ion exchange capacity confirmed that the membranes with superior PT mass and crosslinked with GA presented a higher potential for ion transfer. Meanwhile, the higher proportion of PVA bestows better mechanical properties to the material. Through electrodialysis tests for the verification of the extraction of Na+ ions of the treated solution, using three and five compartment systems, the synthesized membranes had their performance compared to the commercial membrane Selemion® CMT. The most promising results were achieved for the crosslinked membranes with higher PT concentrations.

Orientador: Nelson Ramos Stradiotto / Banca: Sônia Maria Alves Jorge / Banca: Eder Tadeu Gomes Cavalheiro / Banca: Fernando Cruz Moraes / Banca: Marcelo Firmino de Oliveira / Resumo: A vinhaça de cana-de-açúcar é um coproduto gerado a partir da produção de etanol através da fermentação de carboidratos por leveduras em indústrias de álcool e açúcar, com alto poder poluente (cerca de cem vezes maior do que o esgoto doméstico) e requer alta demanda química de oxigênio. Estima-se que a produção de vinhaça de cana-de-açúcar no Brasil seja entre 265,1 e 370,3 bilhões de litros na safra 2017/2018. O desenvolvimento de métodos para determinação da composição química da vinhaça é de extrema importância para agregar maior valorização a esse coproduto industrial. Com o intuito de avaliar novos processos de aplicação, produção ou extração de aminoácidos a partir da vinhaça, é de fundamental importância a caracterização precisa da composição química desse coproduto. Neste trabalho, foram investigados detectores nanoestruturados de óxido de grafeno reduzido (RGO) contendo nanopartículas de óxidos metálicos de níquel, cobre e prata para detecção e determinação de aminoácidos em vinhaça de cana-de-açúcar utilizando cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) acoplada com detecção eletroquímica. Os eletrodos modificados construídos foram caracterizados por voltametria cíclica (CV), espectroscopias de impedância eletroquímica (EIS), fotoemissão de raios X (XPS), Raman e energia dispersiva de raios X (EDX), e microscopias eletrônica de varredura de alta resolução (SEM) e eletrônica de transmissão (TEM). A oxidação eletrocatalítica dos aminoácidos em meio alcalino foi es... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Sugarcane vinasse is a co-product generated from ethanol production from yeast fermentation of carbohydrates in sugar and ethanol plants, with high pollutant power (about a hundred times higher than domestic sewage) and requires high chemical oxygen demand (COD). It is estimated that the sugarcane vinasse production in Brazil will be between 265.1 and 370.3 billion litres in 2017/2018 harvest. The methods development for determining the chemical composition of vinasse is extremely important to add value to this co-product and bioenergy applications. In order to evaluate new application processes, production or extraction of amino acids from vinasse, is fundamental to accurate characterization of the chemical composition of this co-product. In this work, we investigated reduced graphene oxide (RGO) containing nickel, copper and silver metal oxide nanoparticles nanostructured detectors for amino acids detection and determination in sugarcane vinasse using high performance liquid chromatography (HPLC) coupled to electrochemical detection. The modified electrodes constructed were characterized by cyclic voltammetry (CV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), X-ray photoemission spectroscopy (XPS), Raman spectroscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The electrocatalytic oxidation of the amino acids in alkaline medium was studied by CV with scan rate of 100 mV s-1. The results showed ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Este trabalho de conclusão apresenta a implantação de um sistema de Troca Rápida de Ferramentas (TRF), através de uma metodologia elaborada a partir de uma revisão na literatura disponível. A comprovação do método se dá através de um estudo de caso aplicado à indústria siderúrgica, mais especificamente um laminador de aços longos. A implantação plena de uma sistemática TRF permite uma redução significativa nos tempos de preparação e ajuste. A partir disso, a disponibilização de tempo para a produção pode gerar um melhor aproveitamento da capacidade produtiva, ou mesmo viabilizar a produção econômica em pequenos lotes, flexibilizando a fábrica, de acordo com a estratégia de produção desejada. O trabalho apresenta uma revisão bibliográfica sobre metodologias de implantação de sistemas TRF sob a ótica de diferentes autores e, a partir disso, consolida um método a ser implantado. O método faz uso de uma série de técnicas e ferramentas de melhoria, enfatizando o envolvimento e comprometimento das equipes operativas e de liderança. A descrição do estudo de caso apresenta de forma detalhada as etapas de implantação e os resultados obtidos a partir da efetivação de ações com foco na redução dos tempos de preparação. A seção final traz conclusões obtidas durante a realização da implantação e apresenta sugestões para trabalhos futuros.

Submitted by Thiago Curado (tlcurado@gmail.com) on 2015-04-27T20:26:44Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Curado.pdf: 578449 bytes, checksum: dfeb58219bdc5802a75cdc91152f024c (MD5) / Rejected by Suzinei Teles Garcia Garcia (suzinei.garcia@fgv.br), reason: Bom dia Thiago, Por favor, incluir a página de agradecimento e como o trabalho é em inglês é necessário o Abstract vir antes do Resumo. Att. Suzi 3799-7876 on 2015-04-28T11:54:19Z (GMT) / Submitted by Thiago Curado (tlcurado@gmail.com) on 2015-04-28T18:12:29Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Curado.pdf: 578450 bytes, checksum: 2f94ba41c57666b11eebe216d8941c44 (MD5) / Rejected by Suzinei Teles Garcia Garcia (suzinei.garcia@fgv.br), reason: Thiago, Falta a folha de agradecimentos, pelo menos seu orientador é necessário agradecer. É uma página antes do abstract. Aguardo Grata. Suzi on 2015-04-28T18:55:09Z (GMT) / Submitted by Thiago Curado (tlcurado@gmail.com) on 2015-04-28T20:04:17Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Curado.pdf: 579686 bytes, checksum: f41554f1122e5984524dcf04b028082b (MD5) / Approved for entry into archive by Suzinei Teles Garcia Garcia (suzinei.garcia@fgv.br) on 2015-04-29T11:55:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Curado.pdf: 579686 bytes, checksum: f41554f1122e5984524dcf04b028082b (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-29T13:29:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Curado.pdf: 579686 bytes, checksum: f41554f1122e5984524dcf04b028082b (MD5) Previous issue date: 2015-03-27 / There is substantial evidence that terms of trade behavior are relevant to understand both the macroeconomic dynamics and the default risk of emerging markets. Nevertheless, the literature of sovereign debt that follows Eaton and Gerzovitz (1981) and Arellano (2008) has not yet adequately explored the connections between terms of trade and default incentives. We advance in this field, introducing terms of trade volatility to the model proposed by Mendoza and Yue (2012), where the sovereign debt decisions are linked to a general equilibrium model for the domestic economy. We find that an economy that faces stochastic terms of trade innovations can produce a consumption variability that highly exceeds the output variability, which is a key stylized fact of emerging markets business cycles. Our exercises also show that default episodes are driven by sudden shifts in the terms of trade but are no necessary related with bad times. / A evidência empírica aponta que Termos de Troca é uma variável relevante tanto para dinâmica macroeconômica como para o risco de default em países emergentes. No entanto, a literatura de dívida soberana baseada nos trabalhos de Eaton e Gerzovitz (1981) e Arellano (2008) ainda não explorou de forma adequada as conecções entre a dinâmica de termos de troca e incentivos ao default. Nós contribuímos nessa área, introduzindo volatilidade de Termos de Troca no modelo proposto por Mendoza e Yue (2012), no qual as decisões de dívida soberana são vinculadas à um modelo de equilíbrio geral para a economia doméstica. Nós encontramos que uma economia exposta à volatilidade dos termos de troca consegue produzir uma variabilidade do consumo que supera significativamente a variabilidade do produto, característica que constitui um fato estilizado chave de business cycles de países emergentes. Nossos exercícios também mostram que decisões de default são geradas por mudanças bruscas nos termos de troca, mas não necessariamente estão vinculados à estados ruins da economia.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-07-25T11:48:32Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 743625 bytes, checksum: ee6d25844040192e74acef72c939c465 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-25T11:48:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 743625 bytes, checksum: ee6d25844040192e74acef72c939c465 (MD5) Previous issue date: 2001-07-27 / Este trabalho tem o objetivo principal analisar as formas de reprodução social, privilegiando as relações de troca, praticadas pelos pequenos produtores rurais da comunidade de Miguel Rodrigues, localizada na Zona da Mata mineira. A relação entre sistema econômico e o contexto social e cultural revela que as ações econômicas estão “embutidas” nas relações sociais, já que a sociabilidade ocorre por meio das trocas, entre parentes e vizinhos, já que os laços sociais entre os moradores garantem a sobrevivência da unidade familiar. Assim, mesmo que a economia familiar seja representada como uma instância produtiva e reprodutiva em “vias de desaparecimento”, ela consegue se reproduzir através das relações de troca baseada na amizade e confiança. A relação de troca ou empréstimo – termo local – constitui um modo específico de estratégia familiar para a reprodução social da comunidade. A princípio, as trocas ocorrem na própria família por meio do que se define como ajuda dos filhos e da esposa no trabalho da roça. A troca entre vizinhos ocorre quando há necessidade – quando alguém solicita - pagamento é e o feito com o mesmo produto e na mesma quantidade não interessando a data do pagamento. As trocas monetarizadas são feitas de forma xesporádica quando a família está passando por uma necessidade, ou seja, mediante urgência em se obter dinheiro para suprir determinadas despesas. / This work mainly objects to analyse the sorts of social reproduction, favouring exchanging relations, performed by the small rural producers from the community of Miguel Rodrigues, located in Zona da Mata Mineira. The relation between the economic system and the social and cultural context reveals that the economical actions are “insert” in social relations, as sociability occurs by means of exchanges between relatives and neigbours, as social relationships between the latter guarantees the survivor of the family unity. Therefore, even though the family economy is presented as a productive and also reproductive instance, in the verge of disappearance, it manages to reproduce itself through the exchange relations based on friendship and trust. The exchange relation or loan – a local term – constitutes in a specific way of family strategy for the social reproduction of the community. At first, the exchanges occur in the family itself by means of what we define as children s and wife s help in the tract of newly cleared land. The exchange between neighbours happens when it is necessary – or when xiisomebody asks for it – and the payment is done with the same product and in the same quantity, no matter what the payment date is. The exchanges with money are done sporadically when the family is in need, it means, due to urgency in getting money to afford some expenses.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2014-08-06T18:11:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 326735.pdf: 2810031 bytes, checksum: 9c95d2ea602278890c278f5e19976e4e (MD5) Previous issue date: 2014 / A indústria petroquímica representa atualmente um setor preponderante na economia brasileira. A gestão sustentável dos recursos hídricos é uma preocupação crescente da indústria petroquímica, fazendo com que o desenvolvimento de tecnologias amigas do ambiente para tratamento de efluentes petroquímicos seja um mercado em crescimento. O objetivo deste trabalho consiste na valorização da macroalga marinha Pelvetia canaliculata (Linnaeus) através de seu uso como trocador de cátions para remoção e recuperação de íons de cádmio, chumbo, cobre e zinco em soluções aquosas, como um processo alternativo de remoção de metais pesados presente em efluentes petroquímicos. O mecanismo de biossorção dos cátions divalentes de chumbo, cádmio, cobre e zinco, usando a alga bruta, revelou-se um processo de troca iônica com os cátions presentes na superfície da alga, Na+, K+, Ca2+ e Mg2+, com uma estequiometria de 1:1 entre íons com a mesma carga (Ca2+ e Mg2+ com Pb2+,Cd2+, Cu2+ e Zn2+) e 2:1 entre íons de cargas diferentes (K+ e Na+ com Pb2+, Cd2+, Cu2+ e Zn2+). Inicialmente, procedeu-se a um tratamento da alga de forma a converter todos os grupos funcionais na forma Na+. A partir dos resultados da digestão da alga na forma Na+ foi possível obter a quantidade de íons sódio ligados aos grupos funcionais (2,5 mmol/g), o que sugere a presença de 2,5 mmol de grupos funcionais ácidos por grama de alga. Através das técnicas de FTIR e de titulação potenciométrica foi possível determinar que os principais grupos funcionais presentes na superfície da alga responsáveis pela ligação dos metais são os grupos funcionais ácidos (fracamente ácido (grupos carboxílicos) e fortemente ácidos (grupos sulfônicos)), representando no total 2,5 mmol/g. Foram realizadas experiências cinéticas em sistema fechado, a partir das quais se determinou o tempo de equilíbrio e o valor da difusividade homogênea do íon metálico no biossorvente. O equilíbrio de biossorção dos íons chumbo e cádmio em solução aquosa, usando a alga na forma Na+ foi estudado a diferentes valores de pH, verificando-se um aumento significativo da capacidade de biossorção com o aumento do pH. A capacidade máxima de biossorção dos íons chumbo a pH 4,0 foi de 1,25 mmol/g (259 mg/g) e a de cádmio a pH 4,5 foi 1,25 mmol/g (140 mg/g), permitindo concluir que todos os grupos funcionais presentes na superfície da alga foram ocupados. O equilíbrio de biossorção usando a mistura Pb2+/Cd2+/Cu2+/Zn2+ revelou que existe competitividade entre os íons metálicos para os sítios ativos presentes na superfície da biomassa, diminuindo a capacidade de biossorção de cada íon metálico, face ao sistema usando apenas um íon metálico. No entanto, a capacidade total de biossorção da mistura Pb2+/Cd2+/Cu2+/Zn2+ é similar à obtida no sistema usando apenas um íon metálico. A esterificação da alga, bloqueando os grupos carboxílicos e os grupos sulfônicos, levou a uma redução de mais de 80% da capacidade de biossorção, indicando que estes grupos funcionais são os principais responsáveis pela remoção dos íons metálicos. Um modelo de equilíbrio de troca iônica, considerando os grupos funcionais carboxílicos e sulfônicos na forma Na+, foi capaz de prever os dados de equilíbrio nos diferentes sistemas estudados (Pb2+/Na+/H+, Cd2+/Na+/H+ e Pb2+/Cd2+/Cu2+/Zn2+/Na+/H+) em sistema fechado permitindo calcular as constantes de seletividade entre os íons. Um modelo de transferência de massa considerando uma resistência à difusão intrapartícula, foi capaz de descrever as cinéticas de biossorção a diferentes valores de pH iniciais da solução, nos diferentes sistemas estudados. Estudou-se também o processo de biossorção dos íons metálicos em sistema contínuo usando uma coluna de leito fixo, à escala laboratorial e piloto. As curvas de ruptura foram obtidas para os diferentes sistemas estudados (Pb2+/Na+/H+, Cd2+/Na+/H+, Cu2+/Na+/H+, Zn2+/Na+/H+ e Pb2+/Cd2+/Cu2+/Zn2+/Na+/H+). A dessorção dos íons metálicos foi estudada no sistema contínuo usando como eluente uma solução de HNO3 (0,1 M).<br> / Abstract : The petrochemical industry currently represents a major sector in the Brazilian economy. The sustainable management of water resources is a growing concern in the petrochemical industry, and consequently the development of environmentally friendly technologies for the treatment of petrochemical effluent is a growing market. The objective of this work is the valorisation of marine brown macroalgae Pelvetia canaliculata through its use as cation exchanger for removal and recovery of cadmium, lead, copper and zinc ions from aqueous solution, as an alternative process for heavy metals removal from petrochemical effluents. The mechanism of lead, cadmium, copper and zinc divalent cations biosorption using the raw algae, has been attributed to an ion exchange process between light metal present in the surface of algae, Na+, K+, Ca2+ and Mg2+, and ions in aqueous solution, Pb2+, Cd2+, Cu2+ and Zn2+, with a stoichiometry ratio of 1:1 between ions of the same charge (Ca2+, Mg2+ with Pb2+, Cd2+, Cu2+ e Zn2+) and 2:1 between ions of different charge (K+ and Na+ with Pb2+, Cd2+, Cu2+ e Zn2+). Initially, the raw alga was treated with a NaCl solution in order to convert all functional groups in the Na+ form. From Na loaded algae digestion results it was possible to obtain the amount of sodium ions bound to the functional groups (2.5 mmol/g), suggesting the presence of 2.5 mmol of acid functional groups per gram of algae. Through FTIR and potentiometric titration techniques it was determined that the main functional groups present on the surface of the algae responsible for metal binding are acidic functional groups (weakly acidic (carboxylic groups) and strongly acidic (sulfonic groups)), representing a total of 2.5 mmol/g. Batch kinetic biosorption experiments were carried out to determine the equilibrium time and the homogeneous diffusion coefficient of each metal in the biosorbent. Batch equilibrium biosorption of lead and cadmium ions in aqueous solution using the Na loaded algae was studied at different pH values. A significant increase in the equilibrium biosorption capacity with increase of pH was observed. Maximum biosorption capacity of lead ions at pH 4.0 was 1.25 mmol/g (259 mg/g) and for cadmium ions at pH 4.5 was 1.25 mmol/g (140 mg/g), which means that all functional groups present on the surface of the algae were occupied. Batch equilibrium biosorption for the Pb2+/Cd2+/Cu2+/Zn2+ system showed the competition between metals ions for the active binding sites presents in the surface of the biomass, decreasing the biosorption capacity of each metal ion when comparing with the single metal ion system. However, the total biosorption capacity for the Pb2+/Cd2+/Cu2+/Zn2+ mixture was similar to that obtained for the single metal ion system. Algae esterification, blocking carboxylic and sulfonic groups, led to a reduction of more than 80% of biosorption capacity, indicating that these functional groups are primarily responsible for metal ions removal. A mass transfer model, considering a resistance to the intraparticle diffusion, was able to describe the biosorption kinetics at different initial solution pHs, in single and quaternary metal systems. An ion exchange equilibrium model, considering carboxylic and sulfonic functional groups in the Na+ form, was able to predict the equilibrium data in all the systems studied (Pb2+/Na+/H+, Cd2+/Na+/H+ and Pb2+/Cd2+/Cu2+/Zn2+/Na+/H+), being able to calculate the selectivity coefficients among ions. The biosorption of the metal ions was also studied in a continuous system using a packed bed configuration, at lab and pilot scale. Biosorption breakthrough curves were also obtained for all the systems studied (Pb2+/Na+/H+, Cd2+/Na+/H+, Cu2+/Na+/H+, Zn2+/Na+/H+ e Pb2+/Cd2+/Cu2+/Zn2+/Na+/H+). Desorption of metal ions, in the continuous system, was also evaluated using HNO3 solution (0.1 M) as eluent.

RAMOS, J. E. T. Estudo de equilíbrio e cinética de adsorção em resinas de troca iônica aplicado à separação cromatográfica contínua de frutose e glicose do xarope de caju. 111 f. 2008. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-28T17:58:52Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_jetramos.pdf: 1347533 bytes, checksum: 0139fd949f1c7fc7fc95fd429df18914 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-28T19:19:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_jetramos.pdf: 1347533 bytes, checksum: 0139fd949f1c7fc7fc95fd429df18914 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-28T19:19:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_jetramos.pdf: 1347533 bytes, checksum: 0139fd949f1c7fc7fc95fd429df18914 (MD5) Previous issue date: 2008-03-31 / The cashew crop is considered one of the most important socio-economic activity in Northeastern Brazil. Despite being used industrially for the production of pulp, drinks and sweets, the cashew apple shows high levels of waste. A little more than 10% of crop is exploited commercially. In this context, adding value to products derived from the cashew apple - such as fructose and glucose syrups - may indicate alternative economical routes for producing regions, by consuming the surplus not absorbed by the market of juices and sweets. The simulated moving bed is one of the most innovative technologies that performs continuous chromatographic separation of isomers. One of the key points of this technology is the choice of operating conditions (flows and switching times) that provides adequate separation. This work presents studies of adsorption equilibrium of synthetic solutions of fructose and glucose, under overloaded conditions of concentration, aiming at the separation of these sugars in simulated moving bed for the production of high-fructose and high-glicose syrups. The adsorption isotherms were obtained by frontal analysis, using synthetic solutions with fructose and glucose concentrations ranging from 10 to 120g / L, at temperatures of 30, 40 and 60 ° C, using the ion exchange resins Dowex MTO 99Ca and Diaion UBK 555. The breakthrough curves of synthetic solutions were compared with those obtained from the cashew syrup for validation of data, tha sake of model validation. Tha measured isotherms were non-linear and well described by the Langmuir model. The dispersive transport model was used to reproduce the behavior of breakthrough curves and to estimate mass transfer parameters, using the gPROMS commercial solver. Adsorption data were used to generate the region of complete separation (flowrate ratios in sections 2 and 3) of a simulated moving bed (SMB unit), based on the equilibrium theory (the triangle method), in order to predict operating conditions in a pilot unit. / A cajucultura é considerada uma das atividades sócio-econômicas mais importantes da região Nordeste do Brasil. Apesar de ser empregado industrialmente para fabricação de polpa, bebidas e doces, o pedúnculo do caju apresenta altíssimos níveis de desperdício. Pouco mais de 10% da produção agrícola é explorada comercialmente. Neste contexto, a obtenção de produtos de valor agregado a partir do pedúnculo do caju – como xaropes de frutose e glicose – pode indicar rotas econômicas alternativas para as regiões produtoras, aproveitando a produção excedentária não absorvida pelo mercado de sucos e doces industrializados. O leito móvel simulado constitui uma das mais inovadoras tecnologias cromatográficas que realiza separação de isômeros de forma contínua. Um dos pontoschave desta tecnologia é a escolha adequada das condições de operação (vazões e tempos de troca) que propiciem uma separação adequada. Este trabalho apresenta estudos de equilíbrio de adsorção de soluções sintéticas de frutose e glicose, em condições de sobrecarga de concentração, visando à separação destes açúcares em leito móvel simulado para a produção de xaropes de caju enriquecidos em frutose e glicose. As isotermas de adsorção foram obtidas por cromatografia frontal, utilizando soluções sintéticas de frutose e glicose com concentração variando de 10 a 120g/L, nas temperaturas de 30, 40 e 60 ºC, utilizando as resinas de troca iônica Dowex MTO 99Ca e Diaion UBK 555. As curvas de ruptura (breakthrough) das soluções sintéticas foram confrontadas com curvas de breakthrough obtidas a partir do xarope de caju para validação do modelo. A partir das mesmas, foram obtidas isotermas não-lineares bem descritas pelo modelo de Langmuir. O modelo do transporte dispersivo foi empregado para reproduzir o comportamento das curvas de breakthrough e para estimar parâmetros de transferência de massa, utilizando o solver comercial gPROMS. Os dados de equilíbrio de adsorção foram utilizados para gerar a região de completa separação (razões de vazão nas zonas 2 e 3) em uma unidade de leito móvel simulado (LMS), com base na Teoria do Equilíbrio (método do triângulo) para predição das condições de operação numa unidade piloto.