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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul - FAPERGS The paper devices are receiving high emphasis in chemical analysis due to the attractive features as low cost, facility of use and fabrication, low consumption of reagents and easy disposal, high surface area, portability and biodegradability. In this way, as an alternative for acidity evaluation in beverages, this work proposes an unprecedented combination of paper microplates and thermal infrared enthalpimetry (TIE), allowing a rapid and effective analytical method for determination of acidity in beverages according to the principles of green chemistry. Therefore, it was performed the determination of total acidity in soft drink samples and total, fixed and volatile in red, white and sparkling wine with comparison of results with conventional titration method. The proposed system was performed by the use of a microplates paper fabricated by the wax printing method, an infrared camera for temperature monitoring and a multichannel pipette for reagent addition. Firstly, it was observed that the conditions of pipette as well as the temperature measurement in data processing could directly influence the deviation of the results. Compared to conventional titration method the TIE in paper platform presented desirable results, with good agreement (from 96 to 104%) for all evaluated samples. Moreover, it was observed that it provided a higher sample throughput that reached 480 samples h-1 for fixed acidity. A significant reduction in the sample and reagent consumption was observed, with energy consumption up to 60 times lower in relation to conventional method. Thus, the proposed system in this work presented a good performance, and it could be considered a rapid, reliable and inexpensive to acidity analysis in routine following the principles of green chemistry. Os dispositivos de papel vêm recebendo um elevado destaque no cenário das análises químicas, devido às características atraentes como baixo custo, facilidade de uso e fabricação, baixo consumo e descarte de reagentes, elevada área superficial, portabilidade e biodegradabilidade. Desta forma, como uma alternativa para avaliação de acidez em bebidas, este trabalho propõe uma combinação inédita através do emprego de microplacas de papel e da entalpimetria no infravermelho (TIE, do inglês Thermal Infrared Enthalpimetry), perfazendo um método analítico rápido e eficiente para a determinação da acidez de bebidas de acordo com os princípios da química verde. Para tanto, foi realizada a determinação de acidez total em amostra de refrigerante e acidez total, fixa e volátil em vinho tinto, branco e espumante, com comparação com o método convencional de titulação. O sistema proposto foi organizado com o uso de microplacas de papel fabricadas pelo método de impressão em jato de cera, uma câmera infravermelho utilizada para o monitoramento da temperatura e uma pipeta multicanal para adição dos reagentes. Primeiramente, foi observado que as condições de pipetagem bem como das medidas de temperatura no tratamento dos dados podem influenciar diretamente na variação dos resultados. Comparado ao método convencional de titulação a TIE em plataforma de papel apresentou resultados promissores, com boas concordâncias (variando de 96 a 104%) para todas as amostras avaliadas. Além disso, observou-se que este permite obter uma maior frequência de análises que pode chegar à 480 amostras h-1 para acidez fixa. Uma redução expressiva no consumo de amostra e reagentes foi observada, com um consumo de energia até 60 vezes menor em relação ao método convencional. Assim, o sistema proposto neste trabalho apresentou um bom desempenho, podendo ser considerado uma alternativa rápida, confiável e barata para análise de acidez de acordo com os requisitos para aplicação em análises de rotina de acordo com a química verde.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Wood characteristics influence the yield of pulp processing and the quality of produced cellulose pulp and paper. Therefore, the goal of this study was to evaluate wood in different axial positions, measuring their proportions: adult and juvenile; earlywood and latewood, relating their influence on the chemical and physical properties and of Pinus taeda and Pinus patula woods on the production of unbleached kraft cellulose pulp and packaging papers. Three trees of each species were selected, with ages of 14 years, in which the commercial heights were divided in base, middle and top. The analysis of extractives, lignins, carbohydrates and ashes rates were done in accordance with the TAPPI standard. The physical and anatomical characteristics of wood that were analyzed were the basic density and proportion of adult/juvenile, earlywood/latewood, respectively. Afterwards, the woods were transformed in brown kraft cellulose pulp and then in papers, which were evaluated in regards to their physical and mechanical properties. The results of the chemical analysis, for both species, showed that wood from the top of the log presented less extractives, ashes and carbohydrates (cellulose and hemicellulose) rates, and a superior lignin rate compared to wood from the middle and base. Wood from the base of the logs resulted in higher density values than middle and top, in both species. The percentages of adult or latewood, for both species, were also higher than in base wood in comparison to top, which presented a higher percentage of young and earlywood. In the pulping process, wood with less lignin, higher carbohydrates rates and high density reached the higher yield and viscosity values, while, for produced papers, wood with higher tracheid lengths and viscosity values presented better results. As características da madeira influenciam no rendimento do processo de polpação e na qualidade da polpa celulósica e papel produzidos. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi avaliar madeiras de Pinus taeda e Pinus patula com diferentes proporções de lenhos: adulto e juvenil; inicial e tardio, a fim de determinar a influência dessas madeiras na produção de polpa celulósica kraft marrom e papéis. Foram selecionadas três árvores de cada espécie, com a idade de 14 anos, nas quais a altura comercial foi subdividida em base, meio e topo. As análises de teores de extrativos, ligninas, carboidratos e cinzas foram realizadas segundo a norma TAPPI. As características físicas e anatômicas das madeiras analisadas foram a densidade básica e a proporção de lenhos adulto/juvenil e inicial/tardio, respectivamente. Posteriormente, as madeiras foram transformadas em polpas celulósicas kraft marrom e posteriormente em papéis, os quais foram avaliados com relação a suas propriedades físicas e mecânicas. Os resultados das análises químicas, para ambas as espécies, mostraram que a madeira proveniente da posição axial topo apresentou menores teores de extrativos, cinzas e carboidratos (celulose e hemicelulose), e um teor de lignina superior ao das madeiras do meio e da base. As madeiras da posição axial base resultaram em valores de densidade superiores aos meios e topos, nas duas espécies. As porcentagens de lenhos adulto e tardio, para ambas as espécies, também foram maiores nas madeiras da base em comparação ao do topo, o qual apresentou maior porcentagem de lenhos juvenil e inicial. As fibras desta madeira de base, tanto para Pinus taeda quanto para Pinus patula, resultaram em maior comprimento, além deste se manter constante caracterizando assim o surgimento do lenho adulto. A presença do lenho adulto teve influência positiva nas propriedades da madeira para fins de produção de celulose. As madeiras de base produziram polpas com os maiores valores de rendimentos e de viscosidades. A presença de lenho adulto nas madeiras de base utilizadas para a produção das polpas celulósicas, em ambas as espécies de pinus, resultou em aumento da resistência mecânica dos papéis.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The steady advance of digital technology and its strong presence in school settings point to a new way of using technology in this environment. Traditionally, digital technology is used by teachers and students as a source of researches and, moreover, by the teacher as an alternative methodology that helps in the classroom. This dissertation aims about digital technology as a basic tool in conducting evaluations and performance, especially in the discipline of Mathematics. Thus, its research question is: there are differences in Mathematics performance when activities are performed on the computer? From this, the overall aim of this work is to compare the performance of students in the discipline of Mathematics, when conducting tests based on paper (PPT) and computer-based (CBT). To support the discussion, we will also address issues related to large-scale assessments, which indicate the performance of students, schools and systems. For this, we divide the dissertation into three articles, in order to address in more detail the different subjects that make up this work. The first paper investigated if previous studies have found differences in performance in Mathematics in digital and printed tests in materials published in journals Portal CAPES. The second article provides an overview of the different evaluations that occur in Brazil and focuses on the National Assessment System (SAEB). The text analyzes the mean performance in Mathematics, systems obtained in Rio Grande do Sul, in the editions 2005, 2007, 2009 and 2011 of SAEB, to try to understand possible trends and fluctuations in average. The third and final article presents the construction and application of a Mathematics test performance, confronted the results between the digital version and the printed version. In addition, also compared performance on the test paper with the results of the national assessment, since the instrument constructed was based on evaluations SAEB. The set of three articles showed us that although the research in this field are recent, it is possible to think about large-scale assessments performed on the computer. Both performances, PPT and CBT, were different: the strategies for resolution of the issues are modified according to the means of achievement. Furthermore, the use of technology can be a more effective way to school gets its results, so that modifications can be made within the same school year. Finally, using computer for this new purpose, it is possible explore different abilities of students, motivate the use of this tool in the school environment and streamline the process of national evaluation. O contínuo avanço das tecnologias digitais e a sua forte presença nos contextos escolares sinalizam para um novo modo de uso da tecnologia neste ambiente. Tradicionalmente, a tecnologia digital é utilizada por professores e alunos como uma fonte de buscas e pesquisas e, além disso, pelo docente como uma metodologia alternativa que o auxilia em sala de aula. Nesta dissertação de mestrado veremos a tecnologia digital como uma ferramenta base na realização de avaliações e testes de desempenho, em especial na disciplina de matemática. Dessa maneira, nossa questão de pesquisa é: há diferenças no desempenho em matemática quando as atividades são realizadas no computador? A partir disso, o objetivo geral da dissertação é comparar o desempenho de alunos, na disciplina de matemática, quando realizam testes baseado em papel (PPT) e baseado em computador (CBT). Para embasar a discussão, abordaremos também questões relacionadas às avaliações em larga escala, voltadas a diagnosticar o desempenho dos estudantes, escolas e sistemas. Para isso, dividimos a dissertação em três artigos, com o objetivo de abordar de maneira mais detalhada os diferentes assuntos que compõem este trabalho. O primeiro artigo investigou, junto a materiais publicados no Portal de periódicos da CAPES, se pesquisas já realizadas encontraram diferença de desempenho, em matemática, em testes digitais e impressos. O segundo artigo apresenta um panorama das diferentes avaliações que ocorrem no Brasil e foca no Sistema Nacional de Avaliação da Educação Básica (SAEB). O texto analisa as médias de desempenho em matemática, obtidas pelos sistemas do Rio Grande do Sul, nas edições 2005, 2007, 2009 e 2011 do SAEB, para tentar compreender possíveis oscilações e tendências nas médias. O terceiro e último artigo apresenta a construção e aplicação de um teste de desempenho de matemática, confrontado os resultados entre a versão digital e a versão impressa. Além deste viés, também comparamos os desempenhos do teste em papel com os resultados da avaliação nacional, uma vez que o instrumento construído se baseou nas avaliações do SAEB. O conjunto dos três artigos nos mostrou que, embora as pesquisas neste campo sejam recentes, é possível pensar em avaliações em larga escala realizadas no computador. Isto porque, além dos desempenhos em PPT e CBT serem diferentes, as estratégias de resolução das questões se modificam de acordo com o meio de realização. Além disso, o uso da tecnologia pode ser uma maneira mais eficaz de retornar às escolas seus resultados, de modo que modificações possam ser feitas dentro de um mesmo ano letivo. Por fim, trazendo o computador para esta nova finalidade, é possível explorar diferentes habilidades dos alunos, motivar o uso desta ferramenta no ambiente escolar e agilizar o processo de avaliação nacional.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Brazil is a major producer of paper, highlighted worldwide for producing and supplying the markets with large volumes of paper packaging, printing and writing paper and cardboard. Although the wood is the main source of raw material used in cellulose industries in Brazil, the use of non-timber fiber may be a satisfactory alternative for manufacturing of papers with different and special properties. In this sense, the objective of this study was to evaluate the productivity, morphology, anatomy and chemical composition of the fibers, as well as the properties of the pulps produced papers of Schoenoplectus californicus (C.A. Mey.) Soják (popularly known as reed), pure or mixed with eucalyptus pulp. We conducted chemical, morphological and productivity analysis. Thus the kraft pulping process and production roles in different treatments were performed. Through research and analysis, it can be noted that reed had low productivity and short fibers. Chemical analysis showed that the fibers have a high level of the reed extractives and silica, which makes it a favorable raw material for pulp production, on the other hand, the kraft pulping process resulted in reed pulp with low contents of hexenuronic acid suitable for the bleaching of pulp factor. The strength properties of the papers were negatively affected by the addition of reed pulp papers and the highest values of bulk and opacity were achieved with the lowest levels of refining of the pulps. It was concluded that reed did not show satisfactory for the production of papers of high strength characteristics. O Brasil é um grande produtor de papel, destacando-se mundialmente por produzir e abastecer os mercados com expressivos volumes de papel de embalagem, papéis de imprimir e escrever e papel-cartão. Apesar de a madeira ser a principal fonte de matéria prima utilizada nas indústrias de celulose no Brasil, o emprego de fibras não madeireiras pode ser uma alternativa satisfatória para a fabricação de papéis com propriedades diferenciadas e especiais. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar a produtividade, morfologia, anatomia e composição química das fibras, assim como as propriedades dos papéis produzidos de polpas celulósicas de Schoenoplectus californicus (C.A. Mey.) Soják (popularmente conhecido como junco), puros e misturados com polpa de eucalipto. Realizou-se análise química, morfológica e de produtividade. Desta forma foram realizados cozimentos pelo processo kraft e produção de papéis em diferentes tratamentos. Por meio das pesquisas e análises, pode-se constar que o junco apresentou baixa produtividade e fibras curtas. As análises químicas demostraram que as fibras de junco apresentam alto teor de extrativos e de sílica, o que o torna uma matéria prima desfavorável para a produção de polpa celulósica, por outro lado, o processo de polpação kraft do junco resultou em polpas com baixo teor de ácidos hexenurônicos, fator satisfatório para o branqueamento da polpa. As propriedades de resistência dos papéis foram afetadas negativamente pela adição de polpa de junco nos papéis e os mais altos valores de volume específico aparente e opacidade foram alcançados com os menores níveis de refino das polpas. Foi concluído que o junco não apresentou características satisfatórias para a produção de papéis de alta resistência.

RESUMO O presente trabalho objetivou estudar, através de ensaios laboratoriais, as propriedades físicas e mecânicas de papéis reciclados utilizados para produção de tubetes. Para tanto se utilizou seis tipos de papéis com gramatura média de 400 g/m² e para os ensaios de laboratório seguiu-se os procedimentos da Technical Association of Pulp and Paper Industry. Verificou-se diferença significativa entre os papéis estudados quanto às características físicas e mecânicas, sendo que o papel Tipo A1 obteve, de modo geral, os melhores resultados, justificando seu alto preço no mercado. O papel A3 foi o de maior densidade, dado relevante para indústria de tubetes, já que estes são geralmente comercializados por peso. Conclui-se que todos os papéis estudados são indicados para produção de tubetes, devendo ser utilizados de acordo com as exigências do cliente, visto que o preço do papel é que determina, na maioria das vezes, o valor do tubete. ABSTRACT The present study investigated, through laboratory testing, the physical and mechanical properties of recycled paper used to produce tubes. To do so, we used six types of paper with a weight average of 400 g / m² and once the laboratory tests followed the procedures of the Technical Association of Pulp and Paper Industry. There was significant difference between the roles studied in terms of physical and mechanical characteristics, and the paper type A1 had, in general, the best results, justifying its high price in the market. The A3 has the highest density, the data relevant to industry tubes, since these are usually sold by weight. It is concluded that all of the studied papers are suitable for tube production, being used in accordance with the customer's demands, since the price of the paper is what determines, most of the time, the tube value.