O comportamento eletroquímico da cafeína (CAF) e moléculas análogas, tais como teobromina (TB), teofilina (TF) e xantina (XA), foi estudado utilizando eletrodo de carbono vítreo. Técnicas como voltametria cíclica (VC), voltametria de pulso diferencial (VPD) e onda quadrada (VOQ) e cronoamperometria foram utilizadas para elucidação do mecanismo de oxidação da CAF. Os voltamogramas cíclicos mostraram que todos os compostos estudados apresentaram um único pico irreversível de oxidação na seguinte sequência: Epa(CAF) 1,50V > Epa(TB) 1,34V > Epa(TF) 1,0 V > Epa(XA) 0,74V. Os coeficientes angulares das curvas Ep vs pH foram de 20 mV pH-1, 35 mV pH-1, 58mVpH-1 e 59mVpH-1, respectivamente. A oxidação da TF e XA ocorre envolvendo o mesmo número de elétrons (n) e prótons (H+), enquanto para a cafeína e teobromina, o número de prótons não é igual ao número de elétrons. Este último, foi calculado utilizando os valores de largura de pico à meia altura de corrente dos voltamogramas de pulso diferencial e, exceto a XA, todos os demais derivados foram oxidados em um processo envolvendo 1 elétron. Para a cafeína, o valor de n, coincidiu com aquele calculado pela equação de Randles-Ševcik para sistemas irreversíveis, usando o coeficiente de difusão, D0 = 1,46 x10-5 cm2s-1 e coeficiente de transferência de carga, α, de 0,63. No intervalo de 10 ≤ v ≤ 75mVs-1, os coeficientes angulares dos gráficos (Epa log v) para CAF, TB, TF e XA, foram de 26, 34, 21 mV e 22 mV (década de v)-1, que é o indicativo de um processo de oxidação envolvendo a formação de cátion radical. O número de elétrons determinado por cronoamperometria para a CAF e TB foi n=1 e, comopara TF e XA foram n= 2 e 3,0. Voltamogramas cíclicos e de onda quadrada obtidos em meio de DMSO usando terafluoroborato de tetrabutilamônio mostraram no segundo ciclo, o aparecimento de um par redox quase reversível com E1/2 de + 0,50 V (versus Ag/AgCl), processo atribuído à oxidação do dímero. Para avaliar efeitos de adsorção eletroquímica da CAF na superfície do eletrodo, experimentos de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e de potencial de circuito aberto (PCO) foram utilizadas para caracterizar a superfície de eletrodos de carbono vítreo polido (p-ECV), carbono vítreo previamente tratado em solução tampão BR, pH 4,0 (BR-ECV) e carbono vítreo previamente tratado em solução de CAF (CAF-ECV). Os valores de Rct para CAF-ECV foram maiores do que os valores obtidos para o p-ECV, usando solução de K3[Fe(CN)]6 como sonda eletroquímica. / The electrochemical behavior of Caffeine (CAF) and similar molecules such as theobromine (TB), theophylline (TF) and xanthine (XA) was studied using glassy carbon electrode. Techniques such as cyclic voltammetry (CV), differential pulse voltammetry (DPV), square wave voltammetry (VOQ) and chronoamperometry were used to elucidate the CAF oxidation mechanism. Cyclic voltammetry showed that all studied compounds had a single irreversible oxidation peak in the following sequence: Epa (CAF) 1.50V> Epa (TB) 1.34V> Epa (TF) 1.0 V> Epa (XA) 0 .74V. The angular coefficients of Ep versus pH curves were 20, 35, 58 and 59mV/pH, respectively. Oxidation of TF and X occurs involving the same number of electrons (n) and protons (H+), while for caffeine and theobromine, the number of protons is not equal to the number of electrons. The last one was calculated using the peak width values at half-maximum current obtained from the differential pulse voltammograms and, all other derivatives, except for XA, were oxidized in a process involving one electron. For caffeine, the value of n, coincided with that calculated by the Randles-Sevcik equation for irreversible systems, using the diffusion coefficient D0 = 1.46 x10-5 cm2s-1 and the charge transfer coefficient, α, of 0.63. In the range of 10 ≤ v ≤ 75mVs-1, the slopes of the graphs (Epa - log v) to CAF, TB, TF and XA were 26, 34, 21 and 22 mV(v decade)-1, which is indicative of an oxidation process involving the formation of radicalar cation. The number of electrons determined by chronoamperometry for CAF and TB oxidation was n = 1, but for TF and XA were n = 2 and 3.0, respectively. Cyclic and square wave voltammograms obtained in DMSO containing terafluoroborato tetrabutylammonium shown, in the second cycle, a quasi-reversible redox couple almost E1/2 + 0.50 V (vs. Ag / AgCl), attributed to the oxidation of a caffeine dimer. To evaluate the electrochemical adsorption effect of CAF on the electrode surface, electrochemical impedance spectroscopy experiments (IEE) and open circuit potential (OCP) were used to characterize the surface of polished glassy carbon electrodes (p-ECV), glassy carbon previously treated in BR buffer, pH 4.0, (BR-ECV), and glassy carbon previously treated in CAF solution, pH 4,0, (CAF-ECV). The Rct and OCP values for CAF-ECV were larger than the values obtained for p-ECV solution using K3[Fe(CN)6] as the electrochemical probe.

Neste trabalho foi utilizada uma metodologia eletroanalítica para o estudo do comportamento dos pesticidas triazínicos, Atrazina e Ametrina em água e sedimentos do rio Mogi-Guaçu. Para isto utilizou-se a técnica de voltametria de onda quadrada (SWV) e o eletrodo de gota suspensa de mercúrio (HMDE). Inicialmente, os parâmetros experimentais (e voltamétricos) foram otimizados a fim de se obter a melhor resposta, em termos de intensidade de corrente de pico e definição do perfil voltamétrico. As melhores condições encontradas foram: eletrólito suporte CaCl2 0,01 mol L-1 em pH 3,0 e 2,3, para Ametrina e Atrazina, respectivamente, f = 100 s-1; a = 50 mV e DEs=2,0 e 10,0, para Ametrina e Atrazina respectivamente. Após a otimização, curvas de trabalho foram construídas para os dois pesticidas. Foram determinados os limites de detecção (LD) e quantificação (LQ), fatores de recuperação, repetibilidade, reprodutibilidade e sensibilidade da metodologia utilizada. Os resultados obtidos utilizando esta metodologia eletroanalítica foram comparados com os obtidos por HPLC-UV. Para Ametrina e Atrazina em eletrólito preparado com água do Milli-Q, os valores de LD encontrados foram de 2,12 ?g L-1 e 1,16 ?g L-1 e os de LQ foram de 7,06 ?g L-1 e 3,90 ?g L-1, respectivamente. Os valores de LD obtidos utilizando HPLC-UV para Ametrina e para a Atrazina foram de 2,69 ?g L-1 e 1,37 ?g L-1, enquanto aqueles para o LQ foram de 9,01 e 10,62 ?g L-1, respectivamente. Observou-se, desta maneira, que os resultados obtidos usando as duas técnicas são muito próximos e inferiores aos valores recomendados pela Comissão Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) para águas residuais e efluentes industriais, 50 ?g L-1 para a Atrazina. Além disto, os valores reportados acima são tão baixos quanto os valores máximos aceitos pela Enviromental Protection Agency (EPA - USA) para águas potáveis, 3 ?g L-1 e pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), também para águas potáveis, 2 ?g L-1. A aplicação da mesma metodologia para águas naturais forneceu parâmetros importantes para verificar o comportamento destes pesticidas em águas, principalmente no que se refere à sua persistência. Foram determinados os limites de detecção (LD) e quantificação (LQ), assim como os fatores de recuperação para amostras de água do Rio Mogi-Guaçu, coletadas em três pontos diferentes, utilizando a técnica de SWV. Para Ametrina em eletrólito preparado com água do rio, os valores de LD variaram entre 15,41 e 29,54 ?g L-1 enquanto que os valores de LQ situaram-se entre 51,38 e 98,49 ?g L-1. Já para a Atrazina, os valores de LD variaram entre 4,90 e 6,19 ?g L-1 e os valores de LQ entre 16,36 e 20,65 ?g L-1 respectivamente. Os fatores de recuperação para Ametrina variaram entre 98,12 e 98,50% e para Atrazina entre 98,00 e 98,80%. As fotodegradações dos pesticidas foram estudadas com a exposição à radiação solar de soluções contendo os pesticidas e preparadas com água do Milli-Q, água de rio e água de rio contendo amostras de sedimentos. Os decaimentos da corrente de pico de redução da Ametrina e da Atrazina com o tempo de exposição à luz solar, variaram conforme o ponto de coleta da água do rio Mogi- Guaçu e a natureza do pesticida. Assim, para a Ametrina as porcentagens de decaimento de corrente após 32 horas de exposição foram de 19,10% (água do Milli-Q); 28,24% (ponto 1); 47,62% (ponto 2) e 30,92% (ponto 3). Já para a Atrazina, as respectivas porcentagens de decaimento das correntes de pico de redução foram de 37,50%; 45,90%; 46,10% e 36,53%. Para soluções contendo os sedimentos, a porcentagem de degradação ficou por volta de 30% para Ametrina enquanto que para a Atrazina a diferença foi marcante, ficando em torno de 86%. Os valores dos coeficientes das isotermas de adsorção de Freundlich obtidos indicaram uma dependência da adsorção com o teor de matéria orgânica e argila no sedimento para os três pontos de coleta do sedimento. De acordo com o critério adotado pelo IBAMA, os pesticidas Ametrina e Atrazina apresentam adsorção baixa, ficando pouco adsorvidos no sedimento. Os valores do 1/n da isoterma de Freundlich variaram entre 1,00 e 1,15 indicando uma característica de partição linear para todos os pontos. Os valores de matéria orgânica para os três pontos de coleta, variaram de 5,45 a 15,16%. A matéria orgânica encontra-se revestindo grande parte das frações minerais do solo e sedimento. Estas frações minerais variam de 15,7 a 20,8%, sendo os teores de silte de 12,3 a 16,3%. / An electroanalytical methodology was employed aiming to study the behaviour of the triazinic pesticides Atrazine and Ametrine in water and sediment collected from the Mogi-Guaçu River. The square wave voltammetry (SWV) and the hanging mercury drop electrode (HMDE) were employed. In a first step, the experimental (and voltammetric) parameters were optimized in order to yield the highest current signals as well as the most well defined voltammetric profiles. The best conditions were achieved as: 0.01 mol L-1 CaCl2 as the support electrolyte at pH 3.0 and 2.3 for Ametrine and Atrazine respectively, f = 100 s-1, a = 50 mV and ?Es = 2.0 and 10.0 for Ametrine and Atrazine respectively. After this initial step, analytical curves were obtained for both pesticides. The corresponding detection (LD) and determination (LQ) limits were calculated, as well as the recovering factors, repeatability, reproducibility and sensibility for the analytical methodology, which was compared with those, obtained using the HPLC-UV. For Ametrine and Atrazine, in pure electrolyte the LD values were 2.12 and 1.16 ?g L-1, while the LQ ones were 7.06 and 3.90 ?g L-1, respectively. The same parameters, obtained with HPLC-UV yielded LD values of 2.69 and 1.37 ?g L-1 for Ametrine and Atrazine, respectively, while the LQ ones were 9.01 and 10.62 ?g L-1, respectively. In this way, it is apparent that the results obtained in this work were very close for both techniques and lower than the minimum limit allowed by the Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) for waste water or industrial effluents, 50 ?g L-1. Moreover, they are close to the maximum allowed value for drinking water postulated by the Environmental Protection Agency (EPA – USA), 3 ?g L-1 and the Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), 2 ?g L-1. The application of the same methodology for natural water samples yielded important parameters to establish the behaviour of pesticides, mainly concerning with its persistency. It were determined the detection and quantification limits and recovering factors by the SWV technique, for river water samples collected in three different points. For Ametrine, the LD values for electrolytes prepared with river waters, varied between 15.41 and 29.54 ?g L-1, while the values for LQ were between 51.38 and 98.49 ?g L-1. The same values for Atrazine were determined between 4.90 and 6.19 for LD and 16.36 and 20.65 for LQ. The recovering factors for Ametrine were found to be between 91.12 and 98.50% and for Atrazine between 98 and 98.8%. The photodegradations of pesticide molecules were studied by exposition to daylight of solutions containing the pesticides prepared with Milli-Q water, river water and river water containing sediments. The peak current decaying for Ametrine and Atrazine with exposition time varied accordingly the water collection point in the Mogi-Guaçu River and the nature of the pesticide. In this way, for Ametrine the percentage of decaying after 32 hours of exposition were 19.10% for Milli-Q water, 28.24% point 1, 47.62% point 2 and 30.92% point 3. For Atrazine, the respective decaying percentages of peak currents were 37.5%, 45.90%, 46.10% and 36.53% respectively. For solutions containing sediments (also collected in points 1, 2 and 3) the degradation percentage was around 30% for Ametrine, while for Atrazine the difference, around 86%. The coefficients from Freundlich adsorption isotherms presented values depending on the organic matter and clay present in the sediment samples. The pesticides presented low adsorption characteristic on the sediments. The 1/n values from Freundlich isotherm varied between 1.00 and 1.15, indicating a linear partition coefficient characteristic in all points. In this way, it is possible to associate the Kf values with the partition coefficients (Kd). The organic matter content for the three collection points varied between 5.45 and 15.15. The organic matter is found to be covering the mineral fractions of soils and sediments. These mineral fractions varied from 15.7 to 20.8%, while silt content were among 12.3 and 16.3%.

Orientador: Fernando Luis Fertonani / Banca: Eder Tadeu Gomes Cavalheiro / Banca: Cecílio Sadao Fugiwara / Resumo: Técnicas de análise térmica (TG e DSC), eletroquímica (voltametria cíclica) e de análise de superfície (Microanálise por EDX, mapeamento dos elementos, obtenção das imagens SEM e difratometria de raios X) foram empregadas para o estudo das reações do Hg com o substrato metálico de Pt-Rh 70:30% (m/m). A partir das técnicas de voltametria cíclica e de análise térmica foi possível evidenciar um ataque efetivo do Hg sobre o substrato metálico e ainda a formação de compostos de caráter convalente; caracterizados como PtHg, PtHg2 e RhHg2, caracterizados através da difratometria de Raios X. As análises de superfícies, permitiram revelar, além do aumento da rugosidade do substrato com o avanço da temperatura, a presença de um filme de Hg metálico presente sobre a superfície do substrato (imagem SEM), filme este não observado a partir das imagens para as amostras preparadas por via eletroquímica A liga Pt-Rh 70:30% (m/m) apresentou um comportamento eletroquímico (voltametria cíclica) e térmico (TG) muito semelhante ao observado para o substrato de Rh puro, não revelando um ataque considerável ao substrato, quando comparado ao sistema Pt-Hg, Rh-Hg e Pt-Rh 90:10% (m/m) -Hg. Tal comportamento é muito diferente daquele observado para o substrato de Pt-Rh 90:10% (m/m), situação para a qual o substrato é consideravelmente atacado, assemelhando-se muito ao comportamento eletroquímico e térmico do substrato de Pt pura. Assim o comportamento observado para a liga PtRh 70:30% (m/m) é resultado do aumento do teor do modificador , Rh, na matriz de Pt. / Abstract: The thermal analysis (TG and DSC), electrochemistry (Cyclic Voltametry) and surface analysis (EDX microanalysis, Mappin and SEM) techniques were used to study of the reaction of Hg with the Pt-Rh 70:30% (m/m) alloy. The cyclic voltametry and thermal analysis showed an effective Hg attack in the metallic alloy and the covalent compounds formation; PtHg, PtHg2 and RhHg2 characterized by X-ray diffraction technique. The surface analysis techniques, could reveal a roughning increase on the alloy surface with the temperature increase and presence of a Hg film on the alloy surface (SEM images). This film wasn't observed for the electrochemical samples. The Pt-Rh 70:30% (m/m) showed na electrochemical and thermal behavior similar to the Pure Rh alloy, who didn't reveal an considerable Hg attack in comparison with the Pt-Hg, Rh-Hg and Pt-Rh 90:10% (m/m) systems. This behavior is very different to the Pt-Rh 90:10% (m/m) alloy, which showed an effective Hg attack being very similar to the electrochemical and thermal behavior of pure Pt alloy. The observed comportament of the Pt-Rh 70:10% (m/m) alloy is result of the increase of Rh in the Pt matrix. / Mestre

Resumo: Técnicas de análise térmica (TG-DTA), eletroquímica (voltametria cíclica) e de análise de superfície (Microanálise por EDX, mapeamento dos elementos, obtenção das imagens SEM e XRD) foram empregadas para o estudo das reações em estado sólido da liga de composição Pt-Rh15% e Hg. A partir das técnicas de VC e TG-DTA, foi possível ESTUDAR O SISTEMA Pt-Rh15%-Hg e, com o emprego da análise de superfície, evidenciar o ataque efetivo do Hg sobre o substrato, e ainda, a formação de compostos de caráter covalente, compostos do tipo: PtHg, PtHg2, RhHg2 e PtHg4, caracterizados através da técnica de XRD. As técnicas de análise de superfície, permitiram, ainda, revelar a presença de um filme de intermetálicos sobre a superfície do substrato, e uma distribuição homogênea do Hg sobre a superfície. O sistema Pt-Rh15%-Hg apresentou um comportamento térmico (TG) e eletroquímico (VC), similar ao sistema Pt-Rh10%-Hg, diferindo, apenas, quanto à presença do intermetálico PtHg2, visto que para o sistema Pt-Rh10%-Hg, apresenta a formação deste intermetálico, se dá como resultado da decomposição térmica do PtHg4. Quando comparado à liga de Pt-Rh30%, esta, por sua vez, não apresenta a formação do intermetálico PtHg4. Desta forma, o comportamento observado para o sistema Pt-Rh15%-Hg, apresentando reatividade intermediária aos sistemas Pt-Rh10%-Hg e Pt-Rh30%- Hg, é resultado do teor do elemento modificador, Rh, na matriz de Pt. / Abstract: The thermal analysis (TG-DTA), electrochemistry (CV) and surface analysis (EDX microanalysis, Mapping, SEM and XRD) techniques were used to study solid-state reactions of Pt-Rh15% alloy and Hg. The CV and TG showed an effective Hg attack on the alloy, and the covalent compounds formation as PtHg, PtHg2, RhHg2 and PtHg4, characterized by XRD technique. The surface analysis showed, an intermetallic film on the alloy surface, and the Hg homogeneous distribution on the surface. The Pt-Rh15%-Hg system, showed an electrochemical (VC) and thermal (TG) behavior, similar to Pt-Rh10%-Hg, but, the Pt-Rh10%-Hg system, presents the PtHg2 formation as result of thermal PtHg4 decomposition. The Pt-Rh15% alloy, presents, a considerable Hg attack in comparison with the Pt-Rh30% alloy, this system, do not present the PtHg4 intermetallic formation. The Pt-Rh15%-Hg behavior, presenting an intermediary reactivity in comparison with Pt-Rh10%-Hg and Pt-Rh30%-Hg system, it is result of the Rh in the Pt matrix. / Orientador: Fernando Luís Fertonani / Coorientador: Massao Ionashiro / Banca: Jivaldo do Rosário Matos / Banca: João Olímpio Tognolli / Mestre

Orientador: Fernando Luis Fertonani / Co-orientador: José Paschoal Batistuti / Banca: Cecilio Sadao Fugivara / Banca: Elaine Gomes Matheus Furlan / Banca: Wagner Luiz Polito / Banca: João Roberto Fernandes / Resumo: Neste trabalho desenvolveu-se um método eletroanalítico em superfície de eletrodo sólido com filme intermetálico Ag2Hg3.02 (AgSIE), para a determinação do ácido fólico (FA). O AgSIE foi utilizado em substituição ao eletrodo de Hg líquido de modo a atender ao conceito da "química verde". Aplicou-se a técnica de Voltametria de Onda Quadrada Adsortiva de Redissolução (SWAdSV - do inglês: Square Wave Adsorptive Stripping Voltammetry), considerando-se a frequência analítica, seletividade e sensibilidade do método. O FA apresentou um pico de redução em -0,6 V vs. Esce , com características de processo adsortivo. Otimizou-se os parâmetros experimentais e as curvas analíticas (n= 5) foram construídas por diluição da solução padrão, no intervalo de 0,2 x 10-7 a 10,6 x 10-7 mol L-1. Os limites de detecção e de quantificação obtidos para o FA foram LD= 6,79 x 10-10 mol L-1 e LQ= 2 x 10-8 mol L-1, respectivamente. O método de adição de padrão foi aplicado para a determinação do FA em fármacos de ácido fólico contendo 5,0 mg/tablet, resultando numa recuperação de R%= 98,4  2,7 %, (m= 4,9 ± 0,1) mg (FAFI), R%= 99,9  2,9 %, (m= 4,9 ± 0,15) mg (FAFII) e para o multivitamínico de 0,25 mg/tablete: R%= 99,4  1,54 % (m= 0,24 ± 0,03) mg (FAFIII) e nas amostras de sucos de frutas in natura e industrializados, foram obtidas as concentrações de 0,3 a 84,4 g L-1. A técnica de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC - do inglês: High Performance Liquid Chromatography), foi utilizada na determinação de FA em fármacos e sucos de frutas para comparação dos resultados, assim, foi conduzida em coluna ODS-C18, de 150 x 4,6 mm (5 m), fase móvel de ACN/HAC-KOH, eluição por gradiente (10:90, v/v), pH 2,88, fluxo 0,5 mL min -1 e detector UV-vis máx. 280 nm. A curva analítica (n= 3) do ácido fólico, foi construída no intervalo de 1,41 x 10-6 a 4,53 x 10-5 mol L-1 e calculou-se... / Abstract: In this work we developed na electroanalytical method on the surface of solid intermetallic electrode film Ag2Hg3.02 (AgSIE) for the determination of folic acid (FA). The AgSIE was used instead of liquid Hg electrode in order to attend to the concept of "green chemistry ". We applied the technique of square wave voltammetry toAdsorptive Stripping Voltammetry (SWAdSV), considering the analytical frequency selectivity and sensitivity of the method. The FA showed a peak reduction in -0,6 vs. Esce, with characteristics of adsorptive process. Optimized the experimental parameters and the analytical curves (n = 5) were constructed by diluting the standard solution in the range from 0.2 x 10-7 to 10.6 x 10-7 mol L- 1. The limits of detection and quantification were obtained for the FA LD = 6.79 x 10-10 mol L -1 and LQ = 2 x 10-8 mol L- 1, respectively. The standard addition method was used for determination of FA in folate pharmaceutical containing 5.0 mg / tablet , resulting in recovery of R % = 98.4  2.7% (mean = 4.9 ± 0 1 ) mg ( FAFI ), R = 99.9 %  2.9% (mean = 4.9 ± 0.15) mg ( FAFII ) and the multivitamin 0.25 mg / tablet : R % = 99.4  1.54 % ( m = 0.24 ± 0.03 ) mg ( FAFIII) and in samples of fruit juices in natura and processed , the concentrations from 0.3 to 84.4 mg L- 1 were obtained. The technique of High Efficiency Liquid Chromatography (HPLC), was utilized in the determination of FA in pharmaceutical and fruit juices for comparison, so the results was conducted in ODS - C18 column, 150 x 4.6 mm ( 5 m) mobile phase ACN / HAC-KOH, elution gradient (10:90, v / v ), pH 2.88, flow of 0.5 mL min -1 and UV-vis detector máx. 280 nm. The analytical curve (n = 3) of folic acid was built in the range from 1.41 x 10-6 to 4.53 x 10-5 mol L- 1 and calculated, LD = 8.38 x 10-8 mol L- 1 and LQ = 2.49 x 10-7 mol L- 1 . Accuracy was assessed pharmaceutical (5.0 mg / tablet ) for two dilutions 5:10 g mL -1, FAFI in obtaining the... / Doutor

A interação espontânea entre pirita e íons mercúrio foi acompanhada por meio de voltametria cíclica. Eletrodos de carbono grafite e parafina sólida recobertos com grãos de pirita foram mergulhados em soluções contendo íons mercúrio, retirados, lavados e introduzidos na solução de trabalho (solução tampão de ácido acético 0,25M e acetato de sódio 0,25M). Eletrodos que previamente estiveram imersos na solução contendo íons Hg(II) apresentaram um potencial de circuito aberto maior que o potencial típico da pirita na mesma solução. Com o elevado número de novos processos eletroquímicos detectados verifica-se a complexidade do sistema pirita/íons Hg(II) e que mais de uma espécie de mercúrio se deposita espontaneamente sobre o mineral. A possibilidade de formação de sulfeto de mercúrio sobre a pirita foi investigada construindo eletrodos com duas espécies de sulfeto (HgS(preto) e HgS(vermelho)). A resposta eletroquímica do HgS(preto) apresenta processos catódicos e anódicos semelhantes aos processos observados no voltamograma da pirita, após sua interação com íons Hg(II). Entretanto, o perfil eletroquímico do HgS(vermelho) não apresenta qualquer semelhança com voltamograma do sistema pirita/íons Hg(II). Realizou-se estudos para verificar a influência de variáveis químicas (concentração e pH) e físicas (tempo, temperatura e transporte de massa). Observou-se que o transporte de massa acelera o processo de adsorção de espécies de mercúrio sobre a pirita e determinou-se a melhor condição experimental de retirada de íons mercúrio. / The spontaneous interaction between pyrite and mercury ions was studied employing cyclic voltammetry. The electrodes, consisting of solid paraffin and graphite covered by pyrite particles, were immersed in solutions containing mercury ions. After mineral/mercury ions interaction, the electrode was washed and introduced in the working solution (acetic acid 0,25M and acetate of sodium 0,25M). Eletrodes which were immersed in the solution containing mercury ions, presented a open circuit potential more positive than that of the pyrite in the same solution. The high number of new electrochemical processes detected denotes the complexity of the system pyrite/mercury ions and indicates that several species of mercury may deposit spontaneously on the mineral surface. The possibility of formation of mercury sulfide on the pyrite was investigated employing electrodes constructed with HgS(Black) and HgS(red). The electrochemical response of HgS(black) presents cathodic and anodic processes similar to that observed in the voltammogram of pyrite, after interaction with mercury ions. The potentiodynamic profile of HgS(red) it does not present any similarity with the voltammogram of the system pyrite/mercury ions. Studies were carried out to verify the influence of chemical (concentration and pH) and physical variables (time, temperature and mass transport). It was observed that the mass transport accelerates the adsorption process of mercury species on the pyrite surface and the optimal experimental condition for scavenging mercury ions was determined.

A termodinâmica de proteínas está intimamente relacionada com mudanças entre as diferentes formas de energia e também com o estudo das transformações de energia que acompanham fenômenos físico-químicos. As interações entre o reagente e a superfície eletródica são importantes para a determinação da cinética de transferência eletrônica. Neste trabalho, avaliou-se a modificação de um substrato de ouro com PMMA-b-PDMAEMA e ligação com gluteraldeído, seguido por imobilização de mioglobina de sangue equino como modelo de interação. Nos experimentos eletroquímicos, a interação foi obtida por gotejamento da proteína na superfície do ouro, seguindo da adição do copolímero e agente bifuncional gluteraldeído (Glu). Uma segunda etapa deste trabalho consistiu da análise termodinâmica do sinal voltamétrico de mioglobina imobilizada, por varredura térmica em cela termoquímica não-isotérmica. A interação entre Mb/PMMA-b-PDMAEMA/GLU foi investigada por voltametria cíclica, por meio da mensuração de parâmetros, tais como: constante de estabilidade, cinética de transferência de carga, determinação da atividade eletrocatalítica de H2O2 efeito da temperatura. O efeito do pH também foi avaliado por voltametria, bem como a estabilidade e reprodutibilidade do biosensor. A voltametria cíclica da interação do complexo Mb/PMMA-b-PDMAEMA/GLU exibiu um processo de reação quase-reversível na superfície do eletrodo de ouro modificado controlado por voltametria de camada delgada com potencial de oxidação e de redução, com valores de 0,248 V e 0,034 V, respectivamente. O potencial padrão (E0) foi de 0,180V. O coeficiente de transferência de carga assumiu um valor de α de aproximadamente 0,40± 0,01. Os valores de Ks obtidos sugerem que a cinética é lenta, entretanto variou com a velocidade, reforçando a quase-reversibilidade da reação. O efeito do pH revelou valores que confirmam que o processo de transferência eletrônica ocorreu na proporção de 2 elétrons para um próton. Complementarmente, houve variação de Ks com pH, reforçando a existência de prótons H+ durante a eletro-transferência. A constante Michaelis-Menten (Km) aparente calculada foi de 115μM, representando uma alta atividade catalítica para o H2O2. A média da concentração da área de superfície calculada foi de 9,8 x 10 -¹¹ ±1,13 x 10 -¹¹ mol/cm2, não se observando variações significativas com o aumento da velocidade. Os valores encontrados de ΔS0 e ΔH0 foram respectivamente 351,3±0,0002 J mol-¹K-¹ e -76831,9 ± 0,8 KJ/mol. A média da área eletroativa obtida foi de 1,146 cm² ± 0,1371 cm². Em suma, os resultados obtidos podem ser úteis para a compreensão de proteínas imobilizadas, abrindo perspectivas para estudo mais aprofundado para determinação de parâmetros eletrocinéticos sob variação de temperatura. / Myoglobin was immobilized in the reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) copolympoly (methylmethacrylate)-block-poly[(2-dimethylamino)ethyl methacrylate]- PMMA-block-PDMAEMA polymer. Cyclic voltammograms gave direct and slow quasi-reversible heterogeneous electron transfer kinetics between Mb-PMMA-block- PDMAEMA modiffed electrode and the redox center of the protein. The values for heterogeneous electron transfer constant (Ks) and transfer coeffcient (nα) were determined to be 0.055 ± 0,01 and 0.81± 0.08, respectively. The pH dependence of the formal potential of Mb suggested that protonation accompanies a two electron transfer to Mb. The reduction potential determined as a function of temperature (20-55 Cº) revealed a value of reacton center entropy of ΔS0 of 351.3±0.0002 J mol-¹K-¹ and enthalpy change ΔH0 of -76831.9 ± 0.8 KJ/mol, suggesting solvent effects and charge ionization atmosphere involved in the reaction. The immobilized protein also exhibit an electrocatalytical response to reduction of hydrogen peroxide, with an apparent Km of 114.7 ± 58.7 μM. The overall results substantiates the design and use of RAFT polymers towards to the development of third generation biosensors.

Uma estratégia muito simples para estudar as propriedades eletroquímicas para qualquer proteína foi desenvolvida por meio de ligações estáveis de dopamina, um neurotransmissor de mamíferos superiores, com albumina sérica bovina. Os resultados foram avaliados por voltametria cíclica, espectrofluorimetria e espectrofotometria de primeira derivada na região do visível. Eletrodos de pasta de carbono não modificados foram usados para identificar o complexo BSA-5-Cys-DA   em solução, após isolamento por filtração molecular. Um aumento significativo do sinal de fluorescência de emissão em 350 nm em conjunto com o aparecimento de um sinal de absorção em 370 nm também foram identificados para o complexo. Neste sentido, a ligação covalente entre uma proteína teste com a dopamina revelou-se como um modelo favorável para estudos eletroquímicos de proteínas desprovidas de centros redox metálicos, juntamente com a sua capacidade dual para investigação eletroquímica e espectroscópica direta de proteínas, quer imobilizadas ou em solução. / A very simple strategy for studying electrochemical properties for any protein was developed by cross-linking dopamine with BSA. The results were evaluated by cyclic voltammetry, spectrofluorimetry and first-derivative spectrophotometry in the visible range. Unmodified carbon paste electrodes were used for identify the BSA-5-Cys-DA complexes in solution. This approach allowed overlapping the sluggish kinetics of electron transfer exhibited by proteins with non-metalic redox centers near the surface electrode. Furthermore, a marked increased in fluorescence signal at 350 nm emission together with the appearance of a BSA absorption signal at 370 nm arouse from the protein adducts. In this sense the covalent linkage between a test protein with dopamine show it as a dual candidate able to display both electrochemical and spectroscopic signals, and allow the use of this approach for identify and analyze proteins either in solution or immobilized.

Submitted by Ana Paula Lisboa Monteiro (monteiro@univates.br) on 2009-05-11T14:17:16Z No. of bitstreams: 1 DeboraCerutti.pdf: 2617243 bytes, checksum: 8bab260c6b58c94503ef3461ac0f2b08 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-05-11T14:17:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DeboraCerutti.pdf: 2617243 bytes, checksum: 8bab260c6b58c94503ef3461ac0f2b08 (MD5) / A Arnica montana é um fitoterápico comumente utilizado com fins medicinais devido ao efeito anti-inflamatório que possui. Da mesma forma, o equipamento de Ultra-som Terapêutico (UST) é utilizado na Fisioterapia para controlar sinais inflamatórios como dor e edema, além de, através da fonoforese, veicular substâncias através da pele devido a sua capacidade de alterar a permeabilidade da membrana celular, proporcionando desta forma, aumento da absorção de substâncias de uso terapêutico. Considerando os efeitos da Arnica montana, da técnica de fonoforese através do ultra-som e o desenvolvimento tecnológico de medicamentos de origem vegetal, o objetivo geral da presente pesquisa é investigar o potencial de degradação da Arnica montana quando submetida ao uso de UST, através de fonoforese, por meio de técnicas de espectrofotometria, voltametria cíclica e amperometria. Para esta análise, foram utilizadas amostras de extrato glicólico de Arnica montana na diluição de 100 mL/L. O ultra-som foi aplicado no modo contínuo e pulsado (a 100 Hz com ciclos de duração de pulso de 20%) na intensidade de 1,0 W/cm2, nos tempos de 0, 5, 15, e 25 minutos. As técnicas de espectrofotometria, voltametria cíclica e amperometria foram realizadas antes e após a exposição das amostras ao Ultra-Som, construíndo-se curvas analíticas comparadas às curvas obtidas na ausência de radiação. Os resultados demonstram possibilidade de detecção da degradação da Arnica montana através das técnicas analíticas utilizadas. Sendo assim, concluiu-se que a ação física e química do US, tanto contínuo quanto pulsado, promove alteração eletroquímica do substrato estudado (Arnica montana) envolvendo o solvente (água) e também o extrato. A degradação do extrato de Arnica (formação de subprodutos) permite sugerir o aumento da mobilidade molecular, fator este positivo no que se refere ao uso do US, através da técnica de fonoforese.

Submitted by FERNANDA DA SILVA VON PORSTER (fdsvporster@univates.br) on 2014-06-02T19:23:26Z No. of bitstreams: 3 license_text: 21393 bytes, checksum: 7c4ecb3427d83129a338fc10c55e726a (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) 2014PaulaBianchetti.pdf: 914788 bytes, checksum: 2001f3ae2a3ded89cf88e9afbf7e9793 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Lisboa Monteiro (monteiro@univates.br) on 2014-06-05T17:36:15Z (GMT) No. of bitstreams: 3 license_text: 21393 bytes, checksum: 7c4ecb3427d83129a338fc10c55e726a (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) 2014PaulaBianchetti.pdf: 914788 bytes, checksum: 2001f3ae2a3ded89cf88e9afbf7e9793 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-05T17:36:15Z (GMT). No. of bitstreams: 3 license_text: 21393 bytes, checksum: 7c4ecb3427d83129a338fc10c55e726a (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) 2014PaulaBianchetti.pdf: 914788 bytes, checksum: 2001f3ae2a3ded89cf88e9afbf7e9793 (MD5) / Escherichia coli (E. coli) é uma bactéria enteropatogênica que ocorre naturalmente na microbiota intestinal, sendo que seus efeitos patogênicos ocorrem, principalmente, por inadequado tratamento dos alimentos, tanto no processo de cozimento como nos processos de higienização. Como resposta a infecção por esta bactéria ocorrem diarreias e desidratação que podem levar ao óbito. Na cultura popular é comum a utilização de plantas com fins medicinais para obter a cura de patologias, no entanto é necessário que sejam realizados estudos sobre as plantas a serem utilizadas, pois elas apresentam uma grande e diversificada gama de compostos. Entre eles se podem citar os compostos fenólicos que são os principais metabólitos secundários das plantas. As plantas da família Myrtaceae são muito conhecidas pela sua composição química, que envolve uma interessante quantidade de compostos fenólicos, estes estão relacionados a ação antimicrobiana de diversos extratos de plantas. O objetivo deste trabalho foi quantificar os compostos fenólicos por espectrofotometria, identificar a atividade antioxidante por voltametria cíclica avaliar o potencial antimicrobiano contra a bactéria E. coli de extratos aquosos e etanólicos das plantas Eugenia anomala, Eugenia arenosa, Eugenia pitanga e Psidium salutare, todas da família Myrtaceae. Os resultados obtidos demonstraram que os extratos estudados de todas as plantas apresentam atividade antioxidante sobre o eletrodo de carbono vítreo e eletrodo de Co-ftalocianina, sendo que os extratos aquosos e etanólicos da E. pitanga e P. sautare apresentaram ação antioxidante mais eficaz que as demais plantas. Enquanto que os melhores resultados obtidos para a atividade bacteriostática foi de 2,5 mg/mL para o extrato etanólico de E. arenosa e para o extrato aquoso de E. pitanga; e a menor concentração da atividade bactericida foi de 10 mg/mL para o extrato aquoso de E. arenosa.