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Avaliação do uso da Argila Vermiculita como catalisador no processo de hidrólise do bagaço de cana-de-açúcar. / Evaluation of the use of the Vermiculite Clay as catalyst in the process of hydrolysis of sugarcane bagasse.NUNES, Bruno Rafael Pereira. 26 March 2018 (has links)
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Previous issue date: 2015-07-03 / A biomassa tem sido uma interessante fonte de energia renovável, pois está disponível em grandes quantidades, possui baixo custo e se apresenta como uma alternativa viável para conversão em produtos químicos de alto valor agregado e de biocombustíveis. No Brasil, no curto prazo, o bagaço de cana-de-açúcar é a fonte de biomassa com maior potencial para uso como insumo industrial. Dentre os métodos utilizados para conversão da biomassa, a hidrólise utilizando catalisadores sólidos têm despertado interesse em pesquisadores de todo mundo e surge como alternativa às técnicas mais utilizadas. Devido a disponibilidade, baixo custo e propriedades de superfície, objetivou-se a avaliação do uso da argila vermiculita como catalisador no processo de hidrólise do bagaço de cana. Realizou-se a ativação ácida da argila, utilizando os ácidos sulfúrico (3M) e fluorídrico (4M), e os pré-tratamentos químico, com hidróxido de sódio (4%) e ácido sulfúrico (3%), e hidrotérmico do bagaço de cana, sendo os processos conduzidos com controle de tempo e de temperatura. Antes e após a aplicação dos tratamentos foram determinadas a composição do bagaço e as propriedades texturais da argila,
além da caracterização dos materiais por meio de análises de DRX, MEV, TG/DTG e DSC. Com relação a composição do bagaço, quando se utilizou o método químico de pré-tratamento foram alcançados 75,88 e 73,88% de solubilização das frações lignina e hemicelulose, respectivamente, enquanto que para o método hidrotérmico não houve alteração significativa. As análises por DRX permitiram verificar alterações na cristalinidade do material e as análises por MEV mostraram modificações na morfologia do bagaço, para os dois tipos de pré- tratamento. Por meio das análises de TG/DTG e DSC comprovou-se a degradação da hemicelulose e lignina, quando se utilizou o pré-tratamento químico. A caracterização da vermiculita mostrou que o tratamento ácido provocou alterações significativas no material, tornando-o amorfo, com maior área superficial e volume de poros. A argila natural apresentou área superficial de 14,69 m²/g e as tratadas com ácido sulfúrico e fosfórico 296,65 e 306,88 m²/g, respectivamente. O volume de poros foi elevado de 0,019 cm³/g para 0,273 e 0,297 cm³/g, respectivamente. Entretanto, não foram observadas mudanças expressivas na estabilidade térmica, no arranjo lamelar e no diâmetro de poros, que apresentou um valor médio de 3,8 nm,
sendo o material classificado como mesoporoso. Os testes catalíticos utilizando a argila, natural e ativada com ácido, como catalisador na hidrólise da celulose comercial e do bagaço de cana, in natura e pré-tratado, foram realizados em autoclaves e estufa onde avaliou-se a influência da temperatura, do tempo de reação e da quantidade de catalisador presente no meio reacional. A vermiculita apresentou atividade catalítica em todas as reações. Os melhores resultados na geração de açúcares fermentescíveis foram observados quando se utilizou a argila tratada com ácido fosfórico na hidrólise do bagaço de cana pré-tratado pelo método hidrotérmico, alcançando-se rendimentos em glicose e xilose de 38,02% e 80,26%, respectivamente, para os tempos de 2 e 1h, temperatura de 200°C e razão entre a massa de catalisador e biomassa de 2:1. / Biomass has been an interesting renewable energy source because it is available in large
quantities, has low cost and is presented as a viable alternative for conversion into chemical
products with high added value and biofuels. In Brazil, in the short time, the sugarcane bagasse
is the source of biomass with the greatest potential for use as an industrial input. Among the
methods used for conversion of biomass hydrolysis using solid catalysts have attracted interest
in researchers from around the world and is an alternative to commonly used technique. Due to
the availability, low cost and surface properties, aimed to evaluate the use of vermiculite clay
as a catalyst in the process of hydrolysis of sugarcane bagasse. Performed by acid activation of
the clay, using sulfuric (3M) and fluoridric acid (4M) and the chemical, with sodium hydroxide
(4%) and sulfuric acid (3%), and the hydrothermal pre-treatments of sugarcane bagasse. The
processes were conducted with control of time and temperature. Before and after the treatments
application were determined the composition of the bagasse and textural properties of the clay,
in addition the material was characterized by XRD, SEM, TG/DTG and DSC analysis.
Regarding the composition of the bagasse, when using the chemical method of pre-treatment
was achieved 75.88 and 73.88% solubilization of lignin and hemicellulose fractions,
respectively, while for the hydrothermal method showed no significant alteration. The XRD
analysis allowed to verify changes in crystallinity and SEM analysis showed changes in the
morphology of bagasse, for the two types of pre-treatment. The TG / DTG and DSC analysis
proven to degradation of hemicellulose and lignin, when using chemical pre-treatment. The
characterization of vermiculite showed that acid treatment caused significant changes in the
material making it amorphous, with higher surface area and pore volume. The natural clay
presented surface area of 14.69 m²/g and treated with sulfuric and phosphoric acid 296.65 and
306.88 m²/g, respectively. The pore volume was 0.019 cm³/g to 0.273 and 0.297 cm³/g,
respectively. However, there were no significant changes in thermal stability, the lamellar
arrangement and diameter of pores, which presented an average value of 3.8 nm, classified as
mesoporous materials. The catalytic tests using natural and activated with acid clay as a catalyst
in the hydrolysis of commercial cellulose and in nature and pre-treated sugarcane bagasse were
performed in autoclaves and greenhouse where it was evaluated the influence of temperature,
time reaction and the amount of catalyst present in the reaction medium. The vermiculite
showed catalytic activity in all reactions. The best results in the generation of fermentable
sugars were observed when using treated with phosphoric acid clay in the hydrolysis of
pretreated bagasse by hydrothermal method, achieving glucose and xylose yields of 38.02%
and 80.26% respectively, for times of 2 and 1 h, 200 °C and the mass ratio of the catalyst and
biomass 2:1.
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Influ?ncia da vermiculita expandida na resist?ncia ? compress?o e reologia de pastas cimentantes de po?os de petr?leoLima, Fernando Antonio de Melo 30 April 2009 (has links)
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Previous issue date: 2009-04-30 / Several problems related to the loss of hydraulic seal in oilwells, causing gas migration and/or contamination of the production zone by water, have been reported. The loss of the hydraulic seal is a consequence of cracks which can
be occasioned either by the invasion of gas during the wait on cement or by the expansion of the casing causing the fracture of the cement sheath. In case of the pressure of the formation is higher than the pressure in the annulus, gas
can migrate into the slurry and form microannulus, which are channels where gas migrates after the cement is set. Cracks can be also occasioned by the fracture of the cement sheath when it does not withstand the thermal and dynamic loads. In reservoirs where the oil is heavy, steam water injection
operation is required in order to get the oil flowing. This operation increases the temperature of the casing, and then it expands and causes the fracture of the cement sheath in the annulus. When the failures on the cement are detected,
remedial cementing is required, which raise costs caused by the interventions. Once the use of cement in the construction civil sector is older than its use in the petroleum sector, it is common to bring technologies and solutions from the civil construction and apply them on the petroleum area. In this context, vermiculite, a mineral-clay widely encountered in Brazil, has been used, on its exfoliated form, in the civil construction, especially on the manufacture of lights and fireproof concretes with excellent thermal and acoustical properties. It has already been reported in scientific journals, studies of the addition of exfoliated vermiculite in Portland cements revealing good properties related to oilwell
cementing operations. Thus, this study aimed to study the rheological behavior, thickening time, stability and compressive strength of the slurries made of Portland cement and exfoliated vermiculite in 5 different compositions, at room
temperature and heated. The results showed that the compressive strength decreased with the addition of exfoliated vermiculite, however the values are still allowed for oiwell cementing operations. The thickening time of the slurry
with no exfoliated vermiculite was 120 min and the thickening time of the slurry with 12 % of exfoliated vermiculite was 98 min. The stability and the rheological behavior of the slurries revealed that the exfoliated vermiculite absorbed water
and therefore increased the viscosity of the slurries, even though increasing the factor cement-water. The stability experiment carried out at 133 ?F showed that, there was neither sedimentation nor reduction of the volume of the cement for the slurry with 12 % of exfoliated vermiculite. Thus, the addition of exfoliated vermiculite accelerates the set time of the cement and gives it a small shrinkage
during the wait on cement, which are important to prevent gas migration / Muitos problemas relacionados ? perda do isolamento hidr?ulico em po?os de petr?leo, causando migra??o de g?s e contamina??o da zona produtora por migra??o de ?gua, t?m sido reportados. A perda do isolamento hidr?ulico ?
conseq??ncia de trincas que por sua vez s?o conseq??ncias de uma cimenta??o mal feita, onde houve invas?o de g?s durante a pega da pasta gerando trincas tamb?m chamadas de microanulares que s?o os caminhos por onde a migra??o de g?s ocorre. Essas trincas tamb?m s?o ocasionadas pela
fratura do cimento quando este n?o suporta as cargas t?rmicas e din?micas, as quais o cimento ? submetido durante sua vida. Em reservat?rios onde o ?leo encontrado ? bastante viscoso, opera??es de inje??o de vapor de ?gua s?o
requeridas a fim de facilitar o escoamento do ?leo. Essa opera??o aumenta a temperatura da malha de po?os, fazendo com que o revestimento dilate e frature o cimento no anular, ocasionando a perda do isolamento hidr?ulico. Uma vez detectada falhas no isolamento hidr?ulico, opera??es de corre??o s?o requeridas o que acaba gerando custos, perda de tempo com a interven??o e lucro cessante. Como o setor de constru??o civil trabalha com cimento a muito mais tempo que o setor de petr?leo, ? comum lan?ar-se m?o de tecnologias e solu??es apresentadas na constru??o e aplicar com os devidos ajustes no ramo do petr?leo. Nesse contexto, a vermiculita, um argilomineral encontrado em abund?ncia no Brasil, tem sido aplicado, na sua forma expandida, na
constru??o civil para confec??o de concretos leves, resistentes a fogo e com excelentes propriedades de isolamento t?rmico e ac?stico. J? tem sido reportado em revistas cient?ficas, estudos de sua adi??o em cimento portland com boas propriedades relacionadas ? cimenta??o de po?os de petr?leo. Dessa forma o presente trabalho objetivou estudar o comportamento reol?gico, tempo de pega e a resist?ncia a compress?o de pastas com vermiculita
expandida e cimento portland classe especial em quatro composi??es diferentes, fazendo um comparativo com as propriedades existentes da pasta padr?o contendo apenas cimento portland e ?gua, em duas temperaturas, ambiente e aquecida. Os resultados mostraram que a resist?ncia ?
compress?o dos corpos de prova diminuiu com o aumento da concentra??o de vermiculita, por?m ainda dentro da faixa permitida para cimenta??o de po?os de petr?leo. Os ensaios de consistometria indicaram que o tempo de pega para
a pasta padr?o foi de 120 min, enquanto que para a pasta com 12% de vermiculita expandida foi de 98 min. Os ensaios de estabilidade e a avalia??o do comportamento reol?gico das pastas mostraram que a vermiculita expandida por absorver ?gua, aumenta a viscosidade da pasta, mesmo aumentando o fator ?gua-cimento. O ensaio de estabilidade realizado ? 133 ?F mostrou que n?o houve rebaixamento e nem sedimenta??o para a pasta com 12% de vermiculita expandida. Logo a adi??o de vermiculita expandida ? pasta cimentante favorece a cura r?pida e a baixa retra??o do volume da pasta durante a pega, importantes para evitar migra??o de g?s
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Qualidade de sementes e rizogênese in vitro em Peltophorum dubium (Sprengel) Taubert / Quality of seeds and in vitro rhizogenesis of shoot Peltophorum dubium (Sprengel) TaubertGomes, Clarissa Stahl 23 February 2017 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Peltophorum dubium (Sprengel) Taubert is a native species occurring from the Northeast region to the Southern region of the Brazil. Its rusticity and rapid growth in addition to the durability of its wood give it great environmental and economic importance. Their seeds have dormancy and are classified as orthodox, conferring specific physical, sanitary and physiological characteristics. In our Research Group several studies have already been developed with this species, however, some components of the in vitro rooting medium have not yet been evaluated. Thus, the objective of the present study was to optimize the micropropagation process of Peltophorum dubium, in particular the in vitro rhizogenesis stage of the shoots. The quality of the seeds that gave explants to in vitro rhizogenesis experiments was analyzed for moisture, weight of one thousand seeds, biometry, sanity and germination. In the in vitro rhizogenesis, nutritive medium components such as pH, agar and sucrose were evaluated at different levels and concentrations, combined with the presence or absence of vermiculite. In addition, different nutritive medium, in the absence of sucrose, were analyzed, associated to two growing periods. The degree of moisture and the weight of one thousand seeds confirmed its classification as orthodox and small seeds. The dimensions evaluated, as well as the small amplitude of variation, confirmed the homogeneity of the lot. The seeds have associated to 10 fungi genera and presented 86% germination. In the absence of sucrose, higher averages of root formation and length were observed (57.14 % and 2.79 cm respectively). Regardless of the concentration of agar, the presence of vermiculite favored the formation of roots (17.46 versus 3.2%) and regardless of sucrose concentrations, vermiculite impaired the quality of the root system (0.46 versus 2.41 cm and 9.51 versus 1.59% for length and secondary roots respectively). The results observed for calogenesis indicated that the presence of vermiculite in the culture medium is controversial, varying according to the composition of the nutritive medium, with respect to agar and sucrose. After 60 days of in vitro culture the highest mean (59.83%) of rhizogenesis was observed for the species. The physical characteristics of the seed lot are within the standard registered in the literature. The pH levels and agar concentrations do not influence in vitro rhizogenesis. The absence of sucrose promotes greater root formation, in addition to greater length. The presence of vermiculite increases the rooting, however it negatively affects the quality of the root system. Addition of the substrate affects the callogenesis, varying according to the composition of the nutritive medium used. The nutritive medium does not influence the in vitro rhizogenesis, but the period of growt is relevant, presenting at 60 days a greater formation and length of roots as well as of secondary roots. / Peltophorum dubium (Sprengel) Taubert é uma espécie nativa com ocorrência da região Nordeste à região Sul do país. Sua rusticidade e rápido crescimento, além da durabilidade de sua madeira, atribuem-lhe grande importância ambiental e econômica. Suas sementes possuem dormência e são classificadas como ortodoxas, conferindo-lhe características físicas, sanitárias e fisiológicas específicas. Em nosso Grupo de Pesquisa já foram desenvolvidos vários estudos com essa espécie, entretanto, não foram ainda avaliados alguns componentes do meio de enraizamento. Assim, o objetivo do presente estudo foi otimizar o processo de micropropagação de Peltophorum dubium, em particular da etapa de rizogênese in vitro das brotações. A qualidade das sementes que doaram explantes para os experimentos de rizogênese in vitro foi analisada quanto a umidade, peso de mil sementes, biometria, sanidade e germinação. Na rizogênese in vitro foram avaliados componentes do meio nutritivo, como pH, ágar e sacarose, em diferentes níveis e concentrações, combinados à presença ou ausência de vermiculita. Além disso, foram analisados diferentes meios nutritivos, na ausência de sacarose, associados a dois períodos de cultivo. O grau de umidade e o peso de mil sementes confirmaram sua classificação como ortodoxa e portadora de sementes pequenas. As dimensões avaliadas, bem como a pequena amplitude de variação atestaram a homogeneidade do lote. As sementes associaram-se a 10 gêneros fúngicos e apresentaram 86 % de germinação. Na ausência de sacarose foram observadas médias superiores de formação e comprimento de raízes (57,14 % e 2,79 cm respectivamente). Independentemente da concentração de ágar, a presença de vermiculita favoreceu a formação de raízes (17,46% versus 3,2%), e, independentemente das concentrações de sacarose, a vermiculita prejudicou a qualidade do sistema radicular (0,46 versus 2,41 cm e 9,51 versus 1,59 % para comprimento e raízes secundárias respectivamente). Os resultados observados para a calogênese indicaram que a presença de vermiculita no meio de cultivo é controversa, variando de acordo com a composição do meio nutritivo, no que diz respeito ao ágar e sacarose. Aos 60 dias de cultivo foi obtida a maior média (59,83 %) de rizogênese in vitro já observada para a espécie. As características físicas do lote se encontram dentro do padrão registrado na literatura. Os níveis de pH e as concentrações de ágar não influenciam a rizogênese in vitro. A ausência de sacarose promove a maior formação de raízes, além de maior comprimento. A presença de vermiculita aumenta o enraizamento, entretanto afeta negativamente a qualidade do sistema radicular. A adição do substrato afeta a calogênese, variando de acordo com a composição do meio nutritivo utilizado. O meio nutritivo não influencia a rizogênese in vitro, mas o período de cultivo é relevante, apresentando, aos 60 dias, uma maior formação e comprimento de raízes, bem como de raízes secundárias.
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Materiais compósitos à base de gesso contendo eva (Etileno Acetato de Vinila) e vermiculita: otimização de misturas e propriedades termomecânicas / Composite materials based gypsum containing eva (ethilene vinil acetate) and vermiculite: optimization of mixtures and thermomechanical propertiesOliveira, Marilia Pereira de 29 May 2009 (has links)
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Previous issue date: 2009-05-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Gypsum is a building material older than is known. Some of their properties they confer
advantages such as fire resistance, thermal and acoustic insulation. By virtue of being a
ligand less aggressive environment than Portland cement, its use should be encouraged and
new applications studied. This work aims to study the physical-mechanical and thermal
composite gypsum with the addition of vermiculite and waste of the footwear industry
(EVA). The development of these composites has as its purpose the production of elements
of thermal protection coating on walls. In the initial stage were investigated physical and
mechanical properties of these composites. To determine the influence of levels of EVA
and vermiculite, and ratio water/plaster in the physical and mechanical properties of
composites in the fresh and hardened were incorporated into five different percentages of
the materials with the three ratios water/plaster. A basic composition of each composite
was determined by multivariate analysis. Then the composite was optimized its matrix
modified with the partial replacement of gypsum by ceramic waste and lime and studied its
physical and mechanical properties as well as aspects related to durability. Finally they
were certain the thermal properties of composites with waste gypsum and gypsumvermiculite
waste-EVA and proposed a constructive element for use in masonry lining and
examined its thermal performance. The results indicated that the incorporation of ceramic
waste and lime into matrix gypsum of the composites improved their optimized mechanical
properties and their performance in relation to water by surface treatment. The theoretical
study has shown that proposed plates reduce the heat load incident on mansory. / O gesso é um dos materiais de construção mais antigos que se tem conhecimento. Algumas
de suas propriedades lhe confere vantagens como, resistência ao fogo, isolamentos térmico
e acústico. Em virtude de ser um ligante menos agressivo ao ambiente que o cimento
Portland, seu uso deve ser incentivado e novas aplicações estudadas. Este trabalho teve
como objetivo estudar as propriedades físico-mecânicas e térmicas de compósitos à base de
gesso com a incorporação de vermiculita e de resíduos da indústria de calçados (EVA). O
desenvolvimento destes compósitos tem como propósito a produção de elementos de
revestimento para proteção térmica de alvenarias. Na etapa inicial foram pesquisadas as
propriedades físicas e mecânicas desses compósitos. Para determinar a influência dos
teores de resíduo de EVA e vermiculita e da relação água/gesso nas propriedades físicomecânicas
dos compósitos no estado fresco e endurecido foram incorporados cinco
percentuais diferentes dos materiais com três relações água/gesso. Uma composição básica
de cada compósito foi determinada através de análise estatística multivariada. Em seguida
o compósito otimizado teve sua matriz modificada com a substituição parcial do gesso por
resíduo cerâmico e cal e estudadas suas propriedades físico-mecânicas, bem como aspectos
relacionados à durabilidade. Finalmente foram determinadas as propriedades térmicas do
gesso e do compósito gesso com vermiculita e gesso com EVA e proposto um elemento
construtivo para aplicação em revestimento interno de alvenarias bem como analisado
teoricamente seu desempenho térmico. Os resultados deste trabalho indicaram que a
incorporação de resíduo cerâmico e cal à matriz de gesso dos compósitos otimizados
melhoraram suas propriedades mecânicas bem como seu desempenho em relação à água
mediante o tratamento superficial. O estudo teórico demonstrou que as placas propostas
reduzem a carga térmica incidente em alvenarias.
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Desenvolvimento de sistemas de pastas leves para aplica??o em cimenta??o de po?os petrol?feros com baixo gradiente de fraturaAraujo Filho, Romero Gomes da Silva 16 March 2012 (has links)
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Previous issue date: 2012-03-16 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / All around the world, naturally occurring hydrocarbon deposits, consisting of oil and gas contained within rocks called reservoir rocks , generally sandstone or carbonate exists. These deposits are in varying conditions of pressure and depth from a few hundred to several thousand meters. In general, shallow reservoirs have greater tendency to fracture, since they
have low fracture gradient, ie fractures are formed even with relatively low hydrostatic columns of fluid. These low fracture gradient areas are particularly common in onshore areas,
like the Rio Grande do Norte basin. During a well drilling, one of the most favorable phases for the occurrence of fractures is during cementing, since the cement slurry used can have
greater densities than the maximum allowed by the rock structure. Furthermore, in areas which are already naturally fractured, the use of regular cement slurries causes fluid loss into
the formation, which may give rise to failures cementations and formation damages. Commercially, there are alternatives to the development of lightweight cement slurries, but these fail either because of their enormous cost, or because the cement properties were not good enough for most general applications, being restricted to each transaction for which the
cement paste was made, or both reasons. In this work a statistical design was made to determine the influence of three variables, defined as the calcium chloride concentration,
vermiculite concentration and nanosilica concentration in the various properties of the cement. The use of vermiculite, a low density ore present in large amounts in northeastern
Brazil, as extensor for cementing slurries, enabled the production of stable cements, with high water/cement ratio, excellent rheological properties and low densities, which were set at 12.5
lb / gal, despite the fact that lower densities could be achieved. It is also seen that the calcium chloride is very useful as gelling and thickening agent, and their use in combination with
nanosilica has a great effect on gel strength of the cement. Hydrothermal Stability studies showed that the pastes were stable in these conditions, and mechanical resistance tests showed values of the order of up to 10 MPa / Em todo o mundo, ocorrem naturalmente dep?sitos de hidrocarbonetos, constitu?dos de petr?leo e g?s natural, contidos dentro de rochas denominadas "rochas reservat?rio", em geral
arenitos ou carbonatos. Esses dep?sitos existem em variadas condi??es de press?o e profundidade, desde poucas centenas at? milhares de metros. Em geral, reservat?rios mais
"rasos" t?m a tend?ncia a fraturar mais facilmente, pois possuem baixo gradiente de fratura, ou seja, as fraturas s?o formadas mesmo com colunas hidrost?ticas de fluido relativamente
baixas. Essas zonas de baixo gradiente de fratura s?o particularmente mais comuns em zonas onshore, como aqui no Rio Grande do Norte. Um dos momentos mais prop?cios para a
ocorr?ncia de fraturas ? durante a cimenta??o do po?o, ao se utilizar uma pasta cimentante de densidade superior ao m?ximo permitido pela estrutura rochosa. Al?m disso, em zonas j?
naturalmente fraturadas, o uso de cimentos comuns causa perda de fluido para a forma??o, o que pode dar causa a cimenta??es falhas. Comercialmente, existem alternativas para o
desenvolvimento de sistemas de pastas de cimento leves, mas esses falham ou em raz?o de seu elevad?ssimo custo, ou em fun??o das propriedades da pasta obtida n?o serem
suficientemente boas para aplica??es mais gen?ricas, ficando restritas a cada opera??o para qual a pasta de cimento foi feita. Nesse trabalho foi realizado um planejamento estat?stico
para determinar a influ?ncia de tr?s vari?veis, definidas como a concentra??o de cloreto de c?lcio, concentra??o de vermiculita e concentra??o de nano s?lica, nas v?rias propriedades do
cimento. O uso da vermiculita, um min?rio de baixa densidade presente em grandes quantidades no nordeste brasileiro, como extensor para pastas cimentantes, permitiu a produ??o de pastas est?veis, com alta raz?o ?gua/cimento, propriedades reol?gicas excelentes e baixas densidades, que foram fixadas em 12,5 lb/Gal. Viu-se tamb?m que o cloreto de c?lcio
? um poderoso viscosificante e gelificante, e seu uso combinado com a nano s?lica possui grande efeito nas for?as g?is do cimento. Estudos de estabilidade hidrot?rmica mostraram que
as pastas foram est?veis nessas condi??es, e os ensaios de resist?ncia mec?nica mostraram valores da ordem de at? 10 MPa
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Novas alternativas de remo??o de enxofre do ?leo diesel utilizando tensoativos e microemuls?es / New alyernatives for removal of sulfur from diesel fuel using surfactants and microemulsionsDuarte, Kahildete Rodrigues Forte 12 March 2014 (has links)
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Previous issue date: 2014-03-12 / The diesel combustion form sulfur oxides that can be discharged into the atmosphere as particulates and primary pollutants, SO2and SO3, causing great damage to the environment and to human health. These products can be transformed into acids in the combustion chamber, causing damage to the engines. The worldwide concern with a clean and healthy environment has led to more restrictive laws and regulations regulating the emission levels of pollutants in the air, establishing sulfur levels increasingly low on fuels. The conventional methods for sulfur removal from diesel are expensive and do not produce a zero-level sulfur fuel. This work aims to develop new methods of removing sulfur from commercial diesel using surfactants and microemulsion systems. Its main purpose is to create new technologies and add economic viability to the process. First, a preliminary study using as extracting agent a Winsor I microemulsion system with dodecyl ammonium chloride (DDACl) and nonyl phenol ethoxylated (RNX95) as surfactant was performed to choose the surfactant. The RNX95 was chosen to be used as surfactant in microemulsioned systems for adsorbent surface modification and as an extracting agent in liquid-liquid extraction. Vermiculite was evaluated as adsorbent. The microemulsion systems applied for vermiculite surface modification were composed by RNX95 (surfactant), n-butanol (cosurfactant), n-hexane (oil phase), and different aqueous phases, including: distilled water (aqueous phase),20ppm CaCl2solution, and 1500ppm CaCl2solution. Batch and column adsorption tests were carried out to estimate the ability of vermiculite to adsorb sulfur from diesel. It was used in the experiments a commercial diesel fuel with 1,233ppm initial sulfur concentration. The batch experiments were performed according to a factorial design (23). Two experimental sets were accomplished: the first one applying 1:2 vermiculite to diesel ratio and the second one using 1:5 vermiculite to diesel ratio. It was evaluated the effects of temperature (25?C and 60?C), concentration of CaCl2in the aqueous phase (20ppm and 1500ppm), and vermiculite granule size (65 and 100 mesh). The experimental response was the ability of vermiculite to adsorb sulfur. The best results for both 1:5 and 1:2 ratios were obtained using 60?C, 1500ppm CaCl2solution, and 65 mesh. The best adsorption capacities for 1:5 ratio and for 1:2 ratio were 4.24 mg sulfur/g adsorbent and 2.87 mg sulfur/g adsorbent, respectively. It was verified that the most significant factor was the concentration of the CaCl2 solution. Liquid-liquid extraction experiments were performed in two and six steps using the same surfactant to diesel ratio. It was obtained 46.8% sulfur removal in two-step experiment and 73.15% in six-step one. An alternative study, for comparison purposes, was made using bentonite and diatomite asadsorbents. The batch experiments were done using microemulsion systems with the same aqueous phases evaluated in vermiculite study
and also 20ppm and 1500 ppm BaCl2 solutions. For bentonite, the best adsorption capacity was 7.53mg sulfur/g adsorbent with distilled water as aqueous phase of the microemulsion system and for diatomite the best result was 17.04 mg sulfur/g adsorbent using a 20ppm CaCl2solution. The accomplishment of this study allowed us to conclude that, among the alternatives tested, the adsorption process using adsorbents modified by microemulsion systems was considered the
best process for sulfur removal from diesel fuel. The optimization and scale upof the process constitutes a viable alternative to achieve the needs of the market / Os ?xidos de enxofre formados pela combust?o do ?leo diesel podem ser
descarregados para a atmosfera sob a forma de particulados e poluentes prim?rios como SO2 e SO 3, acarretando grandes preju?zos ao meio ambiente e ? sa?de humana e, ainda, podem se transformar em ?cidos na c?mara de combust?o, causando danos aos motores. A preocupa??o
mundial com o meio ambiente saud?vel e despolu?do tem levado ? institui??o de normas e leis no sentido de reduzir os n?veis de emiss?o de poluentes no ar, estabelecendo teores de enxofre cada vez mais baixos nos combust?veis, de modo a seter produtos menos agressivos ao meio ambiente e ? sa?de p?blica. Os m?todos convencionais de remo??o de enxofre do diesel t?m custo elevado, al?m de n?o serem capazes de produzir combust?veis com n?vel zero de enxofre.
Assim, este trabalho tem como objetivo desenvolver novos m?todos de remo??o de enxofre do diesel utilizando tensoativos e sistemas microemulsionados, procurando associar novas
tecnologias e viabilidade econ?mica aos processos. Para escolha do tensoativo, foi feito um
estudo de extra??o na regi?o de Winsor I, com cloreto de dodecilam?nio (DDACl) e nonil fenol
etoxilado (RNX 95). A partir dos resultados foi escolhido o RNX 95, como constituinte dos
sistemas microemulsionados utilizados na modifica??o dos adsorventes, para os processos de adsor??o e, como extratante, para extra??o l?quido-l?quido. Utilizou-se como adsorvente a vermiculita tratada com uma microemuls?o constitu?da por RNX 95 (tensoativo), n-butanol (cotensoativo), hexano (fase oleosa) e ?gua destilada, solu??o salina de CaCl220 ppm, solu??o salina de CaCl2 1500 ppm (fase aquosa), nos processos de adsor??o, em banho finito e em coluna, cuja fase fluida foi o ?leo diesel comercial (1233 ppm de enxofre). Na etapa de adsor??o
em banho finito aplicaram-se duas abordagens estat?sticas pelo m?todo do planejamento fatorial completo (23), com tr?s vari?veis (temperatura, concentra??o da solu??o salina de CaCl2 e granulometria da vermiculita) em dois n?veis experimentais (superior e inferior), variando a raz?o vermiculita:diesel, sendo um planejamento fatorial para a raz?o igual a 1:2 e outro para raz?o igual a 1:5. A resposta experimental foi a capacidade da vermiculita em adsorver o enxofre. Os melhores resultados, tanto para a raz?overmiculita/diesel de 1:5 como para a raz?o
1:2, foram obtidos a uma temperatura de 60?C, concentra??o de CaCl
2 1500 ppm e granulometria da vermiculita 65 mesh, obtendo-se capacidades de adsor??o de 4,24 mg/g para a
raz?o 1:5 e 2,87 mg/g, para a raz?o 1:2, indicando que a vari?vel mais significativa, em ambas as raz?es, foi a concentra??o da solu??o salina de CaCl2. Na extra??o l?quido-l?quido, realizada em duas e em seis etapas, utilizou-se a mesma propor??o de tensoativoe diesel e obtiveram-se
percentuais de extra??o de 46,8% e 73,15%, respectivamente. Foi realizado tamb?m um estudo
alternativo de modifica??o de outros adsorventes para fins de compara??o. Os ensaios foram
feitos em banho finito com bentonita e diatomita, modificadas com microemuls?o. Os agentes
modificadores foram os j? estudados neste trabalho acrescidos de solu??es salinas de BaCl220 ppm e 1500 ppm, como fases aquosas dos sistemas microemulsionados. Para a bentonita a melhor capacidade de adsor??o foi de 7,53 mg/g utilizando o sistema microemulsionado com ?gua destilada na fase aquosa e para a diatomita o melhor resultado ocorreu com a microemuls?o contendo solu??o salina de CaCl2 20ppm, obtendo-se uma capacidade de
adsor??o de 17,04 mg/g. A realiza??o deste estudo permite concluir que, dentre as alternativas testadas, a adsor??o utilizando adsorventes impregnados por microemuls?es foi considerado o melhor processo de remo??o do enxofre do diesel e que a sua otimiza??o e scale upconstitui-se
em uma alternativa vi?vel e de custo compat?vel comas necessidades do mercado
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Mn(III)-porfirinas como catalisadores biomiméticos: estabilidade térmica e imobilização em vermiculita e sílica gel funcionalizada para hidroxilação de alcanosPinto, Victor Hugo e Araujo 03 November 2013 (has links)
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Previous issue date: 2013-11-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / An alternative route for the synthesis of the three isomers of Mn(III)
N-metylpyridylporphyrins, MnTM-X-PyPCl5 (X = 2, 3, 4) was developed by the direct
methylation of MnT-X-PyPCl (X = 2, 3, 4) with methyl tosylate; this methodology may be
adapted for preparing the longer-alkyl-chain analogues. The investigation of the thermal
stability of the potent redox modulator Mn(III) meso-tetrakis(N-ethylpyridinium-2-
yl)porphyrin chloride (MnTE-2-PyPCl5) showed that the thermal decomposition of
MnTE-2-PyPCl5∙11H2O under air occurs in three successive steps: dehydration,
dealkylation (ethyl chloride loss) and combustion, to yield Mn oxide as final residue.
Heating MnTE-2-PyPCl5∙11H2O up to ~100 ºC leads to dehydration, but with no effect
onto the catalytic SOD activity after rehydration/dissolution. Heating the sample at
temperatures above 100 ºC leads to dealkylation, which affects catalytic and biological
properties. The immobilization of the neutral Mn porphyrins (MnPs) MnT-X-PyPCl (X =
2, 3, 4) covalently onto chloropropyl silica-gel (Sil-Cl) or the cationic MnPs
MnTM-X-PyPCl5 (X = 2, 3, 4) electrostatically into sodium vermiculite (verm) yielded
stable biomimetic models of cytochromes P450. The resulting materials,
Sil-Cl/MnT-X-PyPCl e verm/MnTM-X-PyPCl5 (X = 2, 3, 4), were used as oxidation
catalyst for hydroxylation of cyclohexane and adamantane by iodosylbenzene. The
heterogeneous systems were more efficient, selective, and oxidatively stable than the
homogeneous counterparts, and could be reused three times with no significant loss in
efficiency. The use of more drastic conditions (i.e., large excess of PhIO), led to
considerable decrease in efficiency, which was partial recovered upon catalyst reuse
uner milder conditions, indicating that the support protects the supported MnP against
oxidative degradation. The materials efficiently catalyzed the oxidation of cyclohexanol
to cyclohexanone, suggesting that the ketone observed during cyclohexane
hydroxylation may result, at least partially, from cyclohexanol oxidation. The covalent
bond between Sil-Cl and MnPs via N-pyridyl moiety allowed the preparation of efficient
and stable catalysts, even with first generation, simple MnPs, such as MnT-X-PyPCl (X
= 2, 3, 4). Vermiculite was revealed as a simple and effective support for rapid and
qualitative immobilization of cationic MnPs, MnTM-X-PyPCl5 (X = 2, 3, 4). Grinding of the
vermiculite-based materials decreased the crystallinity of the systems, which was
followed by an increase in the catalytic efficiency of the meta and para isomers
verm/MnTM-X-PyPCl5 (X = 3 and 4), but did not affect of the high efficiency of the
immobilized ortho isomer (verm/MnTM-2-PyPCl5), whose resistance to oxidative
destruction and/or leaching was, additionally, higher than that of the other isomers. / Neste trabalho foi desenvolvida uma rota alternativa para obtenção dos três isômeros
das N-metilpiridinioporfirinas de Mn(III), MnTM-X-PyPCl5 (X = 2, 3, 4), a partir da
metilação direta dos complexos MnT-X-PyPCl (X = 2, 3, 4) com tosilato de metila; esta
metodologia pode ser adaptada para obtenção de derivados alquilas de cadeias
maiores. A investigação da estabilidade térmica do modulador redox potente cloreto de
meso-tetraquis(N-etilpiridinio-2-il)porfirinatomanganês(III) (MnTE-2-PyPCl5) revelou que
a decomposição térmica da MnTE-2-PyPCl5∙11H2O em ar ocorre em três etapas
sucessivas, associadas à desidratação, desalquilação (perda dos grupos EtCl) e
combustão, levando a óxidos de Mn como resíduo final. O aquecimento da MnTE-2-
PyPCl5∙11H2O até ~100 °C leva à desidratação, mas não afeta a atividade catalítica
SOD após a re-hidratação/dissolução. O aquecimento da amostra à temperatura
elevada (>100 oC) leva à desalquilação e compromete as propriedades catalíticas e
biológicas da amostra. O desenvolvimento de modelos biomiméticos dos citocromos
P450 pela heterogeneização covalente das Mn-porfirinas (MnPs) neutras MnT-X-PyPCl
(X = 2, 3, 4) na sílica cloropropil (Sil-Cl) e pela heterogeneização eletrostática das MnPs
catiônicas MnTM-X-PyPCl5 (X = 2, 3, 4) na vermiculita de sódio (verm) foi estudado. Os
materiais resultantes, Sil-Cl/MnT-X-PyPCl e verm/MnTM-X-PyPCl5 (X = 2, 3, 4), foram
empregados como catalisadores em reações de hidroxilação de cicloexano e
adamantano por iodosilbenzeno (PhIO). Os catalisadores heterogeneizados foram mais
eficientes, seletivos e resistentes à destruição oxidativa do que os catalisadores em
meio homogêneo, e foram reutilizados por três vezes sem perda significativa na
eficiência catalítica. Sob condições mais drásticas, com o uso de grande excesso de
PhIO, há diminuição considerável da eficiência, mas os catalisadores imobilizados
puderam ser reutilizados com recuperação parcial da eficiência, o que indica que o
suporte exerce proteção das MnPs contra degradação oxidativa. Os catalisadores
heterogeneizados foram eficientes ao catalisar a oxidação do cicloexanol à
cicloexanona, sugerindo que a cetona observada nas hidroxilações pode advir da
oxidação seqüencial, cicloexano-cicloexanol-cicloexanona. A ligação covalente entre a
Sil-Cl e as MnPs via grupo N-piridil possibilitou a obtenção de catalisadores eficientes e
estáveis, mesmo utilizando MnPs simples de primeira geração, MnT-X-PyPCl (X = 2, 3,
4). Já a vermiculita mostrou-se um suporte simples e efetivo para imobilização rápida e
quantitativa de MnPs catiônicas, MnTM-X-PyPCl5 (X = 2, 3, 4). A pulverização dos
materiais à base de vermiculita diminuiu a cristalinidade dos sistemas, promoveu um
aumento na eficiência dos isômeros meta e para (verm/MnTM-X-PyPCl5, X = 3 e 4), mas
não modificou a alta eficiência do isômero orto imobilizado (verm/MnTM-2-PyPCl5), cuja
resistência à destruição oxidativa e/ou lixiviação foi superior à dos outros isômeros.
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Polimerização aquosa do Metil Metacrilato (MMA) na presença da vermiculita modificada pela troca por Íons Cromo (III) e Cobalto (II). / Aqueous Polymerization of Methyl Methacrylate (MMA) in the presence of vermiculite modified by the exchange for Ions Chromium (III) and Cobalt (II).SUDÉRIO, Vilma Maria. 28 September 2018 (has links)
Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-09-28T18:12:22Z
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VILMA MARIA SUDÉRIO - DISSERTAÇÃO PPGEQ 1995..pdf: 12571558 bytes, checksum: 00b0d5b9a33da42cdeac794bde348de8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-28T18:12:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1
VILMA MARIA SUDÉRIO - DISSERTAÇÃO PPGEQ 1995..pdf: 12571558 bytes, checksum: 00b0d5b9a33da42cdeac794bde348de8 (MD5)
Previous issue date: 1995-11-06 / Neste trabalho investigou-se a atividade catalítica da vermiculita natural (V-N) e trocada com cromo (III), (V-Cr) e cobalto (II), (V-Co), na reação de polimerização aquosa do metil metacrilato (MMA). utilizando bissulfito de sódio como iniciador. Foi estudada a influência de vários fatores, como: presença dos catalisadores V-N, V-Cr e V-Co. temperatura de calcinação dos catalisadores, massa dos catalisadores, tempo de polimerização, teor de cátions cromo (III) e cobalto(II) trocados, concentração de MMA e NaHSO? e temperatura de polimerização, sobre a velocidade de polimerização do MMA. A partir dos resultados obtidos foram observados os seguintes efeitos: 1) a V-N apresentou um efeito catalítico na reação, sendo que este efeito foi mais significativo quando os catalisadores V-Cr e V-Co foram utilizados, e que a V-Cr apresentou o maior efeito catalítico. A atividade catalítica cresceu, com o aumento dos teores dos cátions cromo e cobalto trocados; 2) o aumento da temperatura de calcinação de 100 até 800°C, das amostras V-Cr e V-Co, aumentaram a sua atividade catalítica. Entretanto, este aumento foi maior na temperatura de 400°C: 3) os efeitos dos outros fatores, citados no paragrafo anterior, mostraram um aumento na conversão do MMA. Porém, nos altos valores de conversão, foi observada a desativação dos sítios ativos, devido ao recobrimento das partículas dos catalisadores, pelo polímero formado; 4) o efeito catalítico das amostras estudadas é explicado com base no mecanismo em que a presença dos cátions de metais de transição na superfície da vermiculita. favorecem a dissociação do iniciador, produzindo maior quantidade de radicais de bissulfito, que em conseqüência aumentam a taxa de polimerização. / This work presents an investigation of the catalytic activity of the natural vermiculite (V-N) and that of vermiculite exchanged with chromium (III) (V-Cr) and Cobalt (II) (V-Co) for the aqueous polymerization of metil methacrylate (MMA), using sodium bissulfite as an initiator. The influence of various factors, as the presence of catalysts V-N, V-Cr e V-Co,
calcination temperature of catalysts, catalyst mass, polymerization time, amount of
exchanged chromium and cobalt cations, MMA and NaHSO? concentration and
polymerization temperature, on the rate of polymerization of MMA has been studied. Based on the results obtained the following effects have been observed: 1) the
samples of V-N, V-Cr and V-Co have shown catalytic activity on the aqueous
polymerization reaction of MMA, and V-Cr being more significant. The catalytic
activity was increased with the increase of the amounts of exchanged chromium and
cobalt cations; 2) the increase in the calcination temperature from 100 to 800°C for the
samples of V-Cr and V-Co increased their catalytic activity. However, this increase was
highest for 400°C; 3) the effect of other factors mentioned in the previous paragraph also
showed an increase in MMA conversion. However, for higher values of conversion, due
to covering of the catalyst particles by the polymer formed, deactivation of the active
sites was observed; 4) the catalytic effect of the samples studied is explained on the basis
of mechanism that the presence of transition metal cations on the vermiculite surface
favor the initiator dissociation and thereby more bissulfite radicals are produced which in
consequence increase the polymerization rate of the MMA.
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Propriedades de complexação e adsorção de partículas de interesse ambiental na presença e ausência de ácido húmico. 1. adsorção de Cd(II) e Pb(II) em vermiculita. 2. adsorção de atrazina e metabólitos em solo / Complexation and adsorption properties of environmentally relevant particles in presence and absence of humic acid. 1. adsorption of Cd(II) and Pb(II) on vermiculite. 2. adsorpton of atrazine and metabolites on soil.Gilberto Abate 05 February 2003 (has links)
Estudou-se a adsorção de Cd(II) e Pb(II) em uma suspensão de vermiculita 1,0 g L-1 em meio de KNO3 2 e 20 mmoI L-1 em pH 5,0; 6,0 e 7,0 (±0,1). Após um tempo de equilíbrio de 6 h, as suspensões foram centrifugadas e o sobrenadante analisado por voltametria de redissolução anódica em condições de fluxo contínuo na etapa de acumulação. A capacidade de adsorção e afinidade das ligações, avaliadas pelos métodos de Scatchard e Freundlich, foi maior para o Pb(II) do que para o Cd(II), aumentando para ambos os cátions com o aumento do pH e diminuição da força iônica. De modo geral, a incorporação de substância húmica na vermiculita, obtida a partir de uma suspensão 30 mg L-1 de ácido húmico (AH), aumentou a capacidade de adsorção de Pb(II) e Cd(II) nas condições estudadas. Em uma segunda etapa estudou-se a adsorção do herbicida atrazina (AT) e os metabólitos hidróxi-atrazina (HAT), desetil-atrazina (DEA) e desisopropil-atrazina (DIA) em amostra de solo. O estudo foi conduzido em suspensão contendo 1,0 g de solo e 5 mL de solução de CaCI2 0,01 moI L-1 em pH 5,2 ± 0,1, contendo o herbicida e os metabólitos. Após um tempo de equilíbrio de 24 h, as suspensões foram centrifugadas e as soluções analisadas por HPLC. O tratamento de dados pelos métodos de Scatchard e Freundlich revelou a ordem de afinidade e capacidade de adsorção: HAT > AT > DEA =~ DIA, tanto na presença, como na ausência de AH. / The adsorption of Cd(lI) and Pb(lI) was studied in a 1,00 g I-1 vermiculite suspension in 2 and 20 mmol I-1 KNO3 medium at pH 5,0; 6,0 and 7,0 (±0,1). After 6 h of equilibrium time, the suspensions were centrifuged and the supernatants analyzed by anodic stripping voltammetry under continuous flow in the accumulation step. To evaluate the adsorption capacity and the binding affinity, the Scatchard and Freundlich methods were employed, showing a greater removal process for Pb(II), increasing for both ions at higher pH values and smaller ionic strength. In short, the vermiculite treated with a 30 mg I-1 humic acid (HA) suspension showed an enhancement of the adsorption capacity for Cd(lI) and Pb(lI) under alI conditions of this study. Secondly, the adsorption process of the herbicide atrazine (AT), and the metabolites hidroxyatrazine (HAT), deethylatrazine (DEA) and deisopropylatrazine (DIA) was studied in a soil sample. The study was carried out in a 5 ml suspension with 1,0 g of soil in 0,01 moI I-1 CaCl2 solution, pH 5.2 ± 0.1, in the presence of the herbicide and metabolites. After an equiIibrium time of 24 h, the suspensions were centrifuged and the supernatants analyzed using HPLC. The data treatment using Scatchard and Freundlich methods revealed the following adsorption capacity and affinity order: HAT > AT > DEA =~DIA, in the presence or absence of HA.
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Primary Sediment Production from Granitic Rocks in Southeastern ArizonaAcaba, Joseph Michael January 1992 (has links)
Isolated granitic rock bodies (granites, granodiorites, quartz monzonites) in the vicinity of Benson in southeastern Arizona were studied to trace the behavior of rock weathering. Thin sections of fresh granites were examined to characterize the original mineralogy which consisted mainly of quartz, feldspars, and micas. The weathering products show up on the granites as grus and soil profiles as well as down slope in the basin deposits. X -ray diffraction studies of the < 2 micrometers fraction of the weathering products proved illite, smectite, illite-smectite mixed layer, and kaolinite to be the dominant clays; quartz and feldspar also persisted into this size fraction. Silt sized material produced similar results. The quartz monzonite of Texas Canyon afforded a special study of the initial weathering stages of feldspars and micas. In the < 2 micrometers fraction obtained from granitic material placed in an ultra sonic bath, the feldspars weathered to a Na-montmorillinite while biotite weathered to vermiculite.
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