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Submitted by Tatiane Vieira da Costa (tatianec) on 2020-08-19T17:35:51Z No. of bitstreams: 1 Guilherme Modesti_.pdf: 3450057 bytes, checksum: 0c23ee1fbe29818a6a530a71705e7465 (MD5) Made available in DSpace on 2020-08-19T17:35:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guilherme Modesti_.pdf: 3450057 bytes, checksum: 0c23ee1fbe29818a6a530a71705e7465 (MD5) Previous issue date: 2020-04-06 Nenhuma Estruturas de concreto armado vem apresentando deterioração e perda de desempenho antes do previsto gerando, não só gastos com manutenção corretiva, mas também um maior impacto ambiental pela geração de resíduos e consumo de materiais utilizados nos reparos. Dentre as possíveis manifestações patológicas, destaca-se a corrosão das armaduras, usualmente provocadas pela despassivação por carbonatação, cloretos ou sulfatos. Este trabalho tem como objetivo avaliar a influência das características das soluções dos poros, quais sejam, pH, força iônica, teor de cloretos e de sulfatos, na qualidade eletroquímica do filme de passivação, bem como o efeito combinado do pH e cloretos nas armaduras. Para tanto, foram elaboradas soluções simuladas dos poros de concreto com diferentes composições químicas, alterando o pH e a força iônica das mesmas para verificação do comportamento de aços de baixo teor de carbono. A influência das soluções na formação do filme de passivação foi verificada através de ensaios eletroquímicos de potencial de corrosão, resistência linear de polarização e espectroscopia de impedância eletroquímica. Em um segundo momento, foram adicionados teores de cloretos variados, aumentando-os gradualmente e verificando a sua influência na desestabilização do filme de passivação até o início da corrosão das armaduras, através dos mesmos ensaios eletroquímicos. Os resultados obtidos corroboram o entendimento de que, sem a presença de cloretos, a diminuição do pH para valores até 12 e da força iônica permitem a formação de filmes de passivação de melhor qualidade do que em pH’s mais elevados do que 13. Este comportamento é explicado pela redução da condutibilidade elétrica das soluções e, consequente maior resistência à transferência de íons, permitindo a formação de filmes mais estáveis. Na presença de cloretos, o comportamento foi o oposto, pois quanto maior o pH, maior foi a concentração de cloretos suportada pelas amostras antes da despassivação. Em relação aos sulfatos, o íon mostrou-se agressivo ao filme de passivação, provocando a despassivação das armaduras e corrosão por pites, 7 similar ao verificado na presença de cloretos. Os resultados indicam que soluções de menor pH e menor IS, como no caso da utilização de cimentos com materiais cimentícios suplementares, geram filmes de passivação melhores para ambientes sem cloretos, porém, apresentam menor resistência à corrosão na presença deste agente agressivo. Reinforced concrete structures have been deteriorating and showing performance decrease before than planned resulting in not only maintenance costs but also a bigger environmental impact due to the residues and materials consumption used in the repairs. Within the main pathological manifestations, the reinforcement corrosion stands out, usually related to the depassivation due to the carbonation, chlorides or sulfates. This study proposes the evaluation of the influence of the concrete pore solution characteristics (pH, ionic strength, chlorides contents and sulfates) in the electrochemical quality of passivation films, and the combined effect of pH and chlorides. For that, simulated concrete pore solutions were prepared with different chemical compositions, changing the pH and ionic strengths to verify the behavior of low carbon steel. Its influence on the passivation’s film quality was verified with electrochemical tests, such as open circuit potential, linear polarization resistance and electrochemical impedance spectroscopy. On a second opportunity, different chloride contents were added gradually, with electrochemical tests to verify its influence on the destabilization of the passivation film until corrosion. The results corroborate to the understanding that lower pH, such as 12, and lower ionic strengths lead to better passivation films than higher pH’s such as 13 when there isn’t chlorides. The lower electrical conductibility and, consequently, its higher charge transfer resistance, led to the formation of more stable passivation films. With chlorides, the behavior is the opposite, with the higher pH enduring a higher chloride concentration, prior of depassivation. Regarding the sulfates, it was aggressive to the passivation film due to the localized corrosion similar to chlorides. The results show that lower pH e IS solution, such as the ones originated from cements with supplementary cementitious materials lead to better passivation films without chlorides, however, they are less resistant when this ion is present.

Submitted by Tatiane Vieira da Costa (tatianec) on 2020-08-19T17:58:09Z No. of bitstreams: 1 Laércio Antonio Krein_.pdf: 4074274 bytes, checksum: 87205d9e73c1467ffb0347b6e206061a (MD5) Made available in DSpace on 2020-08-19T17:58:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Laércio Antonio Krein_.pdf: 4074274 bytes, checksum: 87205d9e73c1467ffb0347b6e206061a (MD5) Previous issue date: 2020-03-30 CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Atualmente, a crescente preocupação ambiental destaca a necessidade da indústria em reduzir o consumo de recursos naturais, diminuir a geração de resíduos e reutilizar os resíduos gerados. Nesse contexto, as adições de sílica ativa e cinza volante têm apresentado ótimos resultados, principalmente, pelo aumento da resistência e diminuição da permeabilidade do concreto. Entretanto, a utilização desses resíduos provoca a redução do pH da solução dos poros do concreto e, por consequência, a solução de pH reduzido pode influenciar a passivação e a resistência à corrosão da armadura. As ligas e metais apresentam camadas finas e protetoras, denominadas de filme de passivação, que são formadas devido a alcalinidade. A carbonatação do concreto reduz o pH das soluções e, consequentemente, o filme de passivação deixa de existir e se abre caminho para a corrosão. Sendo assim, é importante compreender o papel das adições e da carbonatação, que podem gerar grandes prejuízos econômicos e ambientais pela corrosão precoce das estruturas; e a formação do filme, que tem caráter protetivo à amadura. Esse trabalho caracteriza o filme de passivação dos aços baixo carbono (LC) e microcompósito (MC) de acordo com a variação de pH das soluções dos poros simuladas. Essas soluções receberam a adição de K2SO4 e C6H5K3O7 para corrigir a força iônica. As características do filme foram estudadas por meio da voltametria cíclica, que permitiu a identificação dos potenciais de formação e consumo do filme; da polarização catódica galvanostática, para o cálculo da espessura do filme; e das varreduras com microscópio de força atômica, que auxiliaram na avaliação da rugosidade e do módulo de elasticidade do filme. A partir dos resultados obtidos, observou-se que os dois aços apresentam comportamento semelhante para formação dos picos de oxidação e dedução nas curvas de polarização cíclica, contudo, os pHs limítrofes para formação do filme foram diferentes. A redução do pH causou diminuição da espessura do filme em ambos os aços. A rugosidade teve comportamento oposto, sendo o filme do aço LC passivado mais rugoso do que despassivado, sendo esse aumento proporcional ao aumento do pH. No aço MC, a rugosidade foi menor quando passivado e a diminuição proporcional à diminuição do pH. O módulo de elasticidade no aço LC reduziu associado ao pH e, no aço MC, o padrão de comportamento foi mais estável. Por fim, os resultados evidenciam que o aço MC tem características que possibilitam a sua utilização em larga escala na construção civil. Currently, the growing environmental concern turns on the industry's need to reduce the consumption of natural resources, reduce the generation of waste and reuse the waste generated. In this context, the addition of silica fume and fly ash has shown excellent results, mainly due to the increase in concrete strength. However, the use of these residues causes a reduction in the pH of the concrete pore solution and, consequently, the reduced pH solution can cause the corrosion of the reinforcement. In order to provide resistance to corrosion, most metals or metal alloys have thin and oxidized protective films, called passivation film. Concrete carbonation, caused by burning fossil fuels also reduces the pH of solutions and, consequently, leads to corrosion. Therefore, it is important to understand the role of these additions and carbonation, which can generate large economic losses and volumes of waste in civil construction due to corrosion; and the formation of the film, which has a protective character to reinforcement. This paper characterizes the low carbon steel (LC) and microcomposite steel (MC) passivation film according to the pH variation of the simulated pore solutions. These solutions received the addition of K2SO4 and C6H5K3O7 to correct the ionic strength. The characteristics of the film were studied using cyclic voltammetry, which allowed the identification of the potentials of formation and consumption of the film; galvanostatic cathodic polarization, for calculating the film thickness; and scans with an atomic force microscope, which allowed the evaluation of the film's roughness and elasticity module. From the results obtained, it was observed that the two steels show similar behavior for peak formation, however, the borderline pHs for film formation was different. The reduction in pH caused a decrease in the thickness of the film in both steels. The roughness had the opposite behavior, in the LC steel, the film was more rougher when passivated and this increase proportional to the increase in pH. In the MC steel, the roughness was lower when passivated and the decrease was proportional to the decrease in pH. The elastic modulus in the LC steel reduced associated with pH and, in the MC steel, the behavior pattern was more stable. Finally, all the results show that MC steel has characteristics that confirm its large-scale use in civil construction.

O polissacarídeo goma xantana (GX) tem ganhado notável atenção e tem sido bastante estudado e frequentemente aplicado em formulações alimentícias, cosméticas, farmacêuticas, e até mesmo na indústria petrolífera. Com o objetivo de explorar ainda mais as funções desse polissacarídeo, muitos estudos têm se concentrado em verificar os efeitos de diversos tratamentos físicos e químicos, na relação estrutura-propriedades técnico-funcionais. Um dos tratamentos aplicados, vem sendo a adição de eletrólitos para mudar a força iônica do meio, que consiste no foco de estudo do presente trabalho de pesquisa. Em este estudo se pretendeu determinar as características físico-químicas e perfil reológico, de dispersões aquosas de goma xantana contendo sais de qualidade alimentar (NaCl, KCl, MgCl 2 e CaCl 2 ) em concentrações calculadas de modo a se obter diferentes forças iônicas (50 mM e 100 mM). No estudo, foi determinado o efeito da blindagem eletrostática dos cations dos sais, nas cargas elétricas das cadeias da goma xantana, o que foi verificado pela diminuição em modulo da grandeza potencial zeta. Também em termos estruturais, foram identificadas duas distribuições de tamanho de partículas de goma xantana, cuja polidispersidade ou grau de heterogeneidade foi ligeiramente incrementado pela presença de sais divalentes (MgCl 2 e CaCl 2 ). Esses aspetos estruturais geraram mudanças nos parâmetros reológicos avaliados para as dispersões. Especificamente, a viscosidade aparente foi ligeiramente diminuída para as dispersões contendo sais com cátions de maior raio atômico (K + e Ca 2+ ). O comportamento viscoelástico foi afetado pelos sais adicionados na maior força iônica (100 mM), sendo determinada a dispersão com a estrutura de um sólido elástico. Assim, o estudo pôde contribuir para se discutir e se compreender melhor como interações entre cadeias de goma xantana e diferentes cátions em meios aquosos levam a mudanças nas características reológicas desses meios. Xanthan gum (XG) has received great attention, extensively studied and often applied in food, cosmetic, pharmaceutical formulations, and even in the oil industry. In order to further explore techno-functionalities of this polysaccharide, some studies have focused on verifying the effects of physical and chemical modifications on XG structure-function relationships. One of such modifications is the addition of electrolytes to change the ionic strength of the medium, which is the study focus of this research work. Here, we aimed to determine physicochemical and rheological characteristics of aqueous dispersions of XG, containing food grade salts (NaCl, KCl, MgCl 2 and CaCl 2 ) at concentrations adequately chosen to obtain different ionic strengths (50 mM and 100 mM). The electrostatic shielding effect of salts cations on the electrical charges of the XG chains was evaluated through zeta potential analyses. Also, in structural terms, two size distributions of XG particles were identified, whose polydispersity or degree of heterogeneity was slightly increased by the presence of salts formed by bivalent cations (MgCl 2 and CaCl 2 ). These structural aspects generated changes in the rheological parameters evaluated for the dispersions. Specifically, the apparent viscosity was slightly decreased for the dispersions containing salts with cations of greater atomic radius (K + and Ca 2+ ). The viscoelastic behavior was affected by the salts added at the highest ionic strength (100 mM). In such media, the material behaved as an elastic solid. From the study, it was interesting to have identified which characteristics of the salts present were preponderant in the generation of changes in the properties of XG dispersions. In this way, this study contributed to discuss and to understand how interactions between XG chains and different cations in aqueous media engender changes in rheological characteristics of such media.

Submitted by Lucas Custodio Recco null (recco_natacao@yahoo.com.br) on 2016-11-16T18:05:08Z No. of bitstreams: 1 Dissertação tese final 1.pdf: 2637411 bytes, checksum: a84a13ce10364272026f9558f59c65df (MD5) Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-11-23T12:35:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 recco_lc_me_bot.pdf: 2637411 bytes, checksum: a84a13ce10364272026f9558f59c65df (MD5) Made available in DSpace on 2016-11-23T12:35:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 recco_lc_me_bot.pdf: 2637411 bytes, checksum: a84a13ce10364272026f9558f59c65df (MD5) Previous issue date: 2016-09-22 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Neste trabalho foram estudadas síntese e caracterização de filmes finos híbrido de polímeros escovas constituídos de polieletrolíticos reforçados com nanotubos de carbono sobre o substrato de óxido de índio e estanho (ITO). Para a caracterização das superfícies dos filmes foram utilizadas as técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), energia dispersiva de raio-x (EDX) e espectroscopia Raman. Foram avaliadas diferentes propriedades estímulo-responsivas dos polímeros escovas que levam a modificações estruturais dos filmes como a influência de pH e da força iônica. Os polímeros escolhidos como modelos foram os polímeros Poli (Vinil Imidazol)-(PVI) e Poli (Àcido Acrilíco)-(PAA). Os ensaios eletroquímicos evidenciaram uma dependência da conformação dos polímeros escovas com a variação de pH e da força iônica e também revelaram o aumento da capacitância desses polímeros quando reforçados com os nanotubos de carbono, sendo que, o PVI obteve melhor resposta quando exposto a pH ácido, uma vez que suas cadeias poliméricas estavam estendidas e carregadas positivamente, permitindo a difusão da espécie redox carregada negativamente até a superfície do eletrodo. O PAA também obteve melhor resposta em meio ácido. Nesse caso as cadeias colapsadas aproximam os tubos do transdutor (ITO), facilitando a troca do par redox. Após a caracterização dos referidos polímeros, os mesmos foram testados como sensores para o monitoramento de hormônios e neurotransmissores que desempenham funções importantes no nosso organismo. This study describes the synthesis and characterization of hybrid polyelectrolyte based on polymer brush reinforced multi-layer type carbon nanotubes. The characterization of the thin films we used the scanning electron microscopy techniques (SEM), energy dispersive x-ray (EDX) and Raman spectroscopy . The influence of pH and ionic strength were evaluated by electrochemical technique. The polymers Poly (vinyl imidazole) - (PVI) and poly (acrylic acid) - (PAA) were used as matrix brush for anchoring the nanotubes. Electrochemical tests showed a dependence of the conformation of the brush polymers with pH change and ionic strength, and also showed the increase in capacitance of these polymers when reinforced with carbon nanotubes, and the PVI obtained a better response when exposed to acidic pH since its polymer chains were extended and positively charged, allowing the diffusion of negatively charged redox species to the electrode surface. The PAA also obtained better response in acid. In this case the collapsed chains near the transducer tubes (ITO) facilitate the electrons transference. The made electrodes were applied to monitor hormones and neurotransmitters that play important functions in our body.

Nas operações de perfuração de poços, são frequentes os problemas provocados pela contaminação do fluido de perfuração. A dissolução de íons provenientes das formações geológicas prejudica as propriedades reológicas e de filtração dos fluidos. Esses íons blindam as cargas dos polímeros iônicos, podendo levar a sua precipitação. Neste trabalho foi realizado um estudo criterioso sobre a estabilidade das propriedades de soluções aquosas e de fluidos de perfuração aquosos na presença de polímeros carboxilados e sulfatados, empregando a carboximetilcelulose e a kappa-carragenana como compostos modelo de polímero carboxilado e sulfatado, respectivamente. Os efeitos da força iônica do meio aquoso contendo íons Na+, Mg2+ e Ca2+ sobre as propriedades reológicas das soluções poliméricas e dos fluidos de perfuração foram avaliados variando a concentração dos sais, pH e temperatura. Foi observado que os fluidos com κ-carragenana sofreram menor influência frente à contaminação pelos íons em pH 9 a 10, mesmo em maiores concentrações, porém maior influência em pH >11. Os fluidos contendo carboximetilcelulose se mostraram mais sensíveis à contaminação, com redução brusca da viscosidade e aumento significativo do volume de filtrado, enquanto que os fluidos à base do polímero sulfatado kappa-carragenana apresentaram evidências de interação com cátions com preservação das propriedades reológicas e maior estabilidade no volume de filtrado. In the well drilling operations problems caused by contamination of the drilling fluid are common. The dissolution of ions from the geological formations affects the rheological and filtration properties of the fluids. These ions shield the charges of ionic polymers, leading to its precipitation. In this work was performed a detailed study on the stability of the properties of aqueous solutions and aqueous drilling fluids in the presence of sulphated and carboxylated polymers, using carboxymethylcellulose and kappa-carrageenan as polymer compounds carboxylated and sulfated model, respectively. The effects of ionic strength of the aqueous medium containing Na+, Mg2+ and Ca2+ on rheological properties of the polymer and drilling fluids solutions were evaluated by varying the concentration of salts, pH and temperature. It was observed that the fluids with κ-carrageenan suffered less influence against the contamination by the ions at pH 9 to 10, even at higher concentrations, but higher influence on pH> 11. The fluids containing carboxymethylcellulose were more sensitive to contamination, with rapid reduction in viscosity and significant increase of the filtrate volume, while the fluid based polymer sulfated kappa-carrageenan showed evidence of interaction with cations and preserve the rheological properties and improved stability the volume of filtrate.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2015-11-23T18:25:44Z No. of bitstreams: 1 Vinicius de Kayser Ortolan_.pdf: 6695172 bytes, checksum: 34dc13d07ab13e197255fa0d891b011c (MD5) Made available in DSpace on 2015-11-23T18:25:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vinicius de Kayser Ortolan_.pdf: 6695172 bytes, checksum: 34dc13d07ab13e197255fa0d891b011c (MD5) Previous issue date: 2015-08-28 itt Performance - Instituto Tecnológico em Desempenho da Construção Civil UNISINOS - Universidade do Vale do Rio dos Sinos A corrosão do aço é uma das principais formas de degradação das estruturas de concreto armado. Substituições parciais do cimento Portland por elevados teores de adições pozolânicas resultam em diminuição da concentração de hidróxido de cálcio, levando a uma redução do pH da solução do poro e influenciando na formação dos filmes de passivação sobre o aço. Este trabalho teve por objetivo avaliar a influência do pH e da força iônica da solução dos poros na resistência à corrosão em concretos armados produzidos com substituições parciais do cimento por cinza volante e por sílica ativa, determinação da composição química da solução dos poros (a fim de quantificar a força iônica e o pH), e medição da resistência à corrosão com o auxílio de ensaios eletroquímicos, em diferentes idades. Seis traços de concreto foram produzidos, com variados teores de substituição, com o intuito de reduzir o pH da solução dos poros. Além do traço de referência (0%), foram confeccionados concretos com 25%, 50% e 75% de cinza volante, e 5% e 10% de sílica ativa. A composição química da solução dos poros de cada traço foi medida nas idades de 4 horas, 3 dias, 7 dias, 28 dias e 91 dias, e os valores obtidos para o pH e força iônica destas soluções foi utilizado para auxiliar na interpretação dos resultados obtidos nos ensaios de potencial de corrosão, resistência de polarização e resistividade elétrica, também realizados ao longo de 91 dias em blocos de concreto armados com aço CA-50. Os resultados obtidos são consistentes com estudos anteriores, que mostram que o efeito do pH sobre a formação dos filmes de passivação depende do valor da força iônica da solução do poro. Os resultados mostram que, principalmente nas primeiras idades, quando os filmes de passivação estão sendo formados, as substituições parciais do cimento por cinza volante ou sílica ativa melhoram o desempenho da passivação da armadura, mesmo com uma leve diminuição do pH, desde que acompanhada da redução da força iônica das soluções. Este efeito é explicado pela diminuição da solubilidade dos óxidos e hidróxidos formadores dos filmes de passivação, associados à diminuição da condutividade elétrica da solução em virtude da redução da força iônica. Cabe ressaltar que neste período inicial (ao longo dos primeiros 7 dias), a resistividade elétrica do concreto manteve-se aproximadamente constante para os diferentes traços, não exercendo efeito significativo na melhoria da resistência à corrosão observada para os concretos com adições minerais. Assim, observa-se que é possível substituir parcialmente o cimento por cinza volante ou sílica ativa, sem causar danos à passivação da armadura, mesmo com uma leve redução do pH. Corrosion of steel is one of the major forms of deterioration of reinforced concrete structures. Partial replacement of cement Portland by high levels of pozzolanic additions result in decreased concentration of calcium hydroxide, leading to a reduction in the pH of the pore solution and influencing the formation of passive films on steel. This study aimed to evaluate the influence of pH and the ionic strength of the pore’s solution in the corrosion resistance of reinforced concrete made with partial replacement of cement with fly ash and silica fume, determining the chemical composition of the pore solution (in order to quantify the ionic strength and pH), and corrosion resistance measurement with the aid of electrochemical tests, at different ages. Six concrete mixtures were produced with various substitution concentrations, in the order to reduce the pH of the pore solution. Besides the reference (0%), it was prepared concretes with 25%, 50% and 75% of fly ash, 5% and 10% of silica fume. The chemical composition pore’s solution of each proportion was measured at ages of 4 hours, 3 days, 7 days and 91 days, and the values obtained for pH and ionic strength of these solutions was used to assist in interpreting the results obtained from the tests of corrosion potential, polarization resistance and electrical resistivity, also conducted over 91 days in reinforced concrete blocks with CA-50 steel. The final results are consistent with previous studies, showing the effect of pH on the formation of passivation films depends on the ionic strength value of the pore solution. The results show that, mainly in early ages, when the passivation films are being formed, the partial cement replacement by fly ash and silica fume improves the passivation steel performance, even with a slight decrease in pH, if accompanied the reducing the ionic strength of the solutions. This effect is explained by decrease in solubility of the oxides and hydroxides of maker’s passivation films, associated with decrease electrical conductivity of the solutions due the reduction of the ionic strength. Note that in this initial period (over the first seven days), the concrete resistivity remained approximately constant for different proportion, no exercising significant effects on improving corrosion resistance for additions mineral concrete. Thus, it is observed that it is possible to partially replace cement by fly ash or silica fume, without causing damage to passivation of steel, even with a slight reduction on the pH.

A formação de multicamadas sobre a superfície de partículas pode ser utilizada para melhorar sua estabilidade e controlar a liberação do material encapsulado. Para o desenvolvimento de partículas com multicamadas como sistema de entrega de compostos ativos a compreensão dos principais fatores que influenciam a estabilidade das camadas é importante. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar a estabilidade de micropartículas com multicamadas de alginato e proteínas do soro do leite frente à temperatura de esterilização, pH e força iônica. Alterações na morfologia, tamanho e solubilidade proteica foram avaliadas. A temperatura de esterilização influenciou na estabilidade das partículas com multicamadas úmidas e liofilizadas. As partículas foram estáveis em pHs 4, 6 e 8, mas foram sensíveis ao pH2 levando um aumento da solubilidade proteica. O aumento na concentração de sal em solução aquosa levou ao aumento da solubilidade proteica, mas não alterou o tamanho médio da partícula. Palavraschave: esterilização, pH, força iônica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The hydrolysis reaction in alkaline conditions of the commercial polymer poly(acrylamide-co-metacrylate of 3,5,5-trimethyl-hexane) called HAPAM, containing 0.75 % of hydrophobic groups, was carried out in 0.1 M NaCl and 0.25M NaOH solutions, varying the temperature and reaction time. The polymers were characterized by 1H and 13C Nuclear Magnetic Resonance (NMR), Elemental Analysis and Size Exclusion Chromatography (SEC). The values of the hydrolysis degree were obtained by 13C NMR. The viscosity of HAPAM and HAPAM-10N-R solutions was evaluated as a function of shear rate, ionic strength and temperature. At high polymer concentration (Cp), the viscosity of HAPAM solutions increased with the ionic strength and decreased with the temperature. The viscosity of HAPAM-10N-R solutions increased significantly in distilled water, due to repulsions between the carboxylate groups. At high Cp, with the increase of ionic strength and temperature, occurred a decrease of viscosity, due to mainly the high hydrolysis degree and the low amount of hydrophobic groups. These results indicated that the studied polymers have properties more suitable for the application in Enhanced Oil Recovery (EOR) in low salinity and moderate temperature reservoirs A reação de hidrólise em meio alcalino do polímero comercial poli(acrilamida-co-metacrilato de 3,5,5 trimetil-hexano) denominado HAPAM, contendo 0,75 % de grupos hidrofóbicos, foi realizada em soluções de NaCl 0,1 M e NaOH 0,25 M, variando a temperatura e o tempo reacional. Os polímeros foram caracterizados por Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de 1H e 13C, Análise Elementar e Cromatografia de Exclusão por Tamanho (SEC). Os valores do grau de hidrólise foram obtidos por RMN 13C. A viscosidade das soluções de HAPAM e HAPAM-10N-R foi avaliada em função da taxa de cisalhamento, força iônica e temperatura. À alta concentração polimérica (Cp), a viscosidade das soluções de HAPAM aumentou com a força iônica e diminuiu com o aumento da temperatura. A viscosidade das soluções de HAPAM-10N-R aumentou significantemente em água destilada, devido às repulsões entre os grupos carboxilato. À alta Cp, com o aumento da força iônica e da temperatura ocorreu uma diminuição da viscosidade, devido, principalmente, ao alto grau de hidrólise e à baixa quantidade de grupos hidrofóbicos. Estes resultados indicaram que os polímeros estudados apresentam propriedades mais adequadas para aplicação na recuperação avançada de petróleo (EOR) em reservatórios de baixa salinidade e temperatura moderada

Orientadores: Rosiane Lopes da Cunha, Angelo Luiz Fazani Cavallieri Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: Biopolímeros, como as proteínas e os polissacarídeos, são utilizados pela indústria de alimentos por desempenharem um papel essencial na estrutura, textura e estabilidade dos produtos. O entendimento das interações biopoliméricas é importante para melhorar suas propriedades funcionais, como por exemplo, a capacidade de gelificação, e para o desenvolvimento de novos produtos. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo estudar as interações macromoleculares de sistemas contendo proteínas do soro de leite (WPI) e/ou polissacarídeo da linhaça (FG) em sistemas gelificados a frio pela adição de sais de cálcio ou sódio, buscando correlacionar estas interações com as propriedades mecânicas e de estrutura dos géis formados. Inicialmente realizou-se a caracterização reológica do polissacarídeo da linhaça e foi observado um comportamento de fluido pseudoplástico e propriedades de gel fraco. Com a adição de sais, verificou-se uma redução na viscosidade intrínseca e nos módulos elástico e viscoso das soluções. Em uma segunda etapa, foram estudados géis puros de WPI (5, 6, 7, 8 e 9% m/m) formados pela difusão de sais de cálcio ou sódio através de membranas de diálise e observou-se a formação de estruturas opaca e translúcida, sendo que o aumento na concentração de WPI levou a uma diminuição na claridade e porosidade dos géis e a um aumento na rigidez, elasticidade e capacidade de retenção de água, em ambos os sistemas (CaCl2 e NaCl). Os géis de WPI formados pela difusão de sais de cálcio apresentaram-se mais rígidos e elásticos, menos deformáveis e com menor capacidade de retenção de água em relação aos géis de sódio. Por último, foram estudados sistemas mistos WPI (8% m/m) ¿ FG (0,1; 0,3 e 0,5% m/m) utilizando dois procedimentos para incorporação de sais, a difusão através de membranas de diálise e a adição direta, e observou-se que o método de preparo dos géis levou a sistemas com propriedades mecânicas bastante distintas. No método de difusão lenta de sais, visualizou-se a formação de géis heterogêneos (separação de fases macroscópica). Nestes sistemas, o aumento na concentração de FG levou a diminuição da rigidez, deformabilidade e da capacidade de retenção de água dos géis como conseqüência da incompatibilidade termodinâmica entre os biopolímeros e descontinuidade da estrutura da rede do gel. No entanto, foi no método de adição direta de sais de sódio que obteve-se os géis bipoliméricos mais fortes, sendo este método o mais indicado visando melhor estrutura e propriedades mecânicas dos géis formados com maior viabilidade de uso em escala industrial Abstract: Biopolymers, such as proteins and polysaccharides, are used by the food industry for playing an essential role in the structure, texture and stability of the products. An understanding of the biopolymers interactions is important for improvement of their functional properties, such as gelation, and for the new products development. Thus, the aim of this work it was to study macromolecular interactions between whey protein isolate (WPI) and/or flaxseed gum (FG) at cold-set gels formed by calcium or sodium salts addition, by correlation of these interactions with the mechanical properties and structure of the formed gels. Initially, flaxseed gum rheological characterization was realized and it was observed a shear thinning behavior and ¿weak gel¿ properties. Salts addition led to a decrease in intrinsic viscosity and in the storage and loss modulus of solutions. In a second step of this work, pure WPI gels (5, 6, 7, 8 and 9% w/w) formed by calcium or sodium salts diffusion through dialysis membranes were studied and it was observed the formation of structures opaque and translucent, where the increase WPI concentration led to a decrease in the clarity and porosity of the gels and to an increase in hardness, elasticity and water-holding capacity, in both systems (CaCl2 and NaCl). WPI gels formed by calcium salts diffusion were harder and more elastic, less deformable and with lesser ability to hold water in relation to sodium gels. Finally, mixed WPI (8% w/w) ¿ FG (0.1, 0.3 and 0.5% w/w) systems using two procedures for incorporation of salts were studied, the diffusion through dialysis membranes and the direct addition, and it was observed that the gels preparation method led to systems with quite different mechanical properties. By slow salts diffusion, it was observed the heterogeneous gels formation (macroscopic phase separation). In these systems, the increase FG concentration led to a decrease of the hardness, deformability and water-holding capacity of the gels as a consequence of the thermodynamic incompatibility between biopolymers and gel network discontinuity. However, it was by sodium salts direct addition that it were obtained stronger bi-polymeric gels, being this the most appropriate method to better structure and mechanical properties of the formed gels with higher viability for use in industrial scale Mestrado Mestre em Engenharia de Alimentos

Foi avaliado o crescimento da alface (Lactuca sativa L.) cv 'Vera' em um sistema hidropônico NFT com diferentes concentrações da solução nutritiva. O experimento foi realizado em casa de vegetação de abril a maio de 2000, na UFRRJ, Seropédica (RJ). Os tratamentos constaram de quatro soluções nutritivas, diferentes quanto à concentração de macronutrientes: 100; 50; 25 e 12,5% da concentração original proposta por Furlani (1997). A produção de massa seca (parte comercial) em solução nutritiva a 50% da concentração original, e condutividade elétrica em torno de 0,98 dS m-1, foi semelhante à solução a 100% da força iônica. As produções obtidas com 100 e 50% da força iônica estiveram dentro da faixa de 90% da produção máxima, calculada em 75±1% da força iônica da solução nutritiva, simulada por equação de regressão. Entretanto, o uso de concentrações menores resultou em redução no crescimento de 50% com a solução a 25% e 80% com a solução a 12,5% da força iônica, nas condições de luz e temperatura em que o experimento foi conduzido. A redução da concentração da solução nutritiva permite uma economia de pelo menos 50% no custo da solução nutritiva básica, reduzindo-se a solução inicial para 1,00 dS m-1, sem comprometer a produtividade. The growth of lettuce (Lactuca sativa L.) cv 'Vera' was evaluated in a NFT hydroponic system with different nutrient solution concentrations. An experiment was carried out in a greenhouse from April to May, 2000 in Rio de Janeiro State, Brazil. Four treatments were used differing in macro nutrient concentration: 100; 50; 25 and 12.5% of the original concentration of the solution proposed by Furlani (1997). Using 50% of the original concentration with electric conductivity around 0,98 dS m-1, plants produced the same shoot dry mass as using 100% of the ionic strength. In this trial, the phytomass yield using 100 and 50% of the ionic strength was within the range of 90% of the maximum production, calculated at 75±1% of the ionic strength to the nutrient solution, simulated by a regression equation. However, the use of smaller concentrations resulted in reduction of the growth of 50% with the solution at 25% and 80% with the solution at 12.5% of the ionic strength, under the light and temperature conditions which the experiment was carried out. Decreasing the nutrient solution concentration one can reduce up to 50% of the basic nutrient solution costs, if nutrient solution concentration is reduced and electric conductivity kept close to 1.00 dS m-1.

Dispersions composed of polyelectrolyte complexes based on chitosan and poly(methacrylic acid), PMAA, were obtained by the dropping method and template polymerization. The effect of molecular weight of PMAA and ionic strength on the formation of chitosan/poly(methacrylic acid), CS/PMAA, complexes was evaluated using the dropping method. The increase in molecular weight of PMAA inhibited the formation of insoluble complexes, while the increase in ionic strength first favored the formation of the complex followed by inhibiting it at higher concentrations. The polyelectrolyte complexation was strongly dependent on macromolecular dimensions, both in terms of molecular weight and of coil expansion/contraction driven by polyelectrolyte effect. The resultant particles from dropping method and template polymerization were characterized as having regions with different charge densities: chitosan predominating in the core and poly(methacrylic acid) at the surface, the particles being negatively charged, as a consequence. Albumin was adsorbed on templatepolymerized CS/PMAA complexes (after crosslinking with glutardialdehyde) and pH was controlled in order to obtain two conditions: (i) adsorption of positively charged albumin, and (ii) adsorption of albumin at its isoelectric point. Adsorption isotherms and zeta potential measurements showed that albumin adsorption was controlled by hydrogen bonding/van der Waals interactions and that brushlike structures may enhance adsorption of albumin on these particles Dispersões formadas a partir de complexos polieletrolíticos de quitosana e de poli(ácido metacrílico), PMAA, foram obtidas tanto pelo método de gotejamento, como pelo método de polimerização em molde. O efeito da massa molar do PMAA e da força iônica na formação dos complexos de quitosana/poli(ácido metacrílico), CS/PMAA, foi avaliado usando o método de gotejamento. O aumento da massa molar do PMAA inibiu a formação dos complexos insolúveis, enquanto o aumento da força iônica primeiramente favoreceu a formação dos complexos, depois a inibiu, em altas concentrações de eletrólitos de baixa massa molar. A complexação dos polieletrólitos foi fortemente dependente das dimensões macromoleculares, tanto em termos da massa molar quanto do efeito de expansão/contração dos novelos, devido ao efeito polieletrolítico. As partículas resultantes tanto do método de gotejamento, como da polimerização em molde foram caracterizadas por apresentarem regiões com diferentes densidades de carga: a quitosana predominantemente presente na região central e o poli(ácido metacrílico), na superfície, sendo, portanto, as partículas carregadas negativamente. A albumina foi adsorvida nos complexos de CS/PMAA obtidos por polimerização em molde (depois de sofrerem reticulação covalente usando glutaraldeído) e o pH foi controlado a fim de se obter duas condições: (i) adsorção de albumina carregada positivamente e (ii) adsorção de albumina em seu ponto isoelétrico. As isotermas de adsorção e as medidas de potencial zeta mostraram que a adsorção da albumina foi controlada por ligações de hidrogênio/interações de van der Waals e que as estruturas em forma de escova puderam aumentar a adsorção da albumina nessas partículas

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-02-27T11:18:53Z No. of bitstreams: 1 LÚCIA MARIA DE ARAÚJO LIMA - DISSERTAÇÃO PPGECA 1984..pdf: 3409036 bytes, checksum: 11742b194a8d458f3208257fc43ed381 (MD5) Made available in DSpace on 2019-02-27T11:18:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LÚCIA MARIA DE ARAÚJO LIMA - DISSERTAÇÃO PPGECA 1984..pdf: 3409036 bytes, checksum: 11742b194a8d458f3208257fc43ed381 (MD5) Previous issue date: 1984 Os parâmetros Alcalinidade e Acidez associados às de terminações de pH se constituem nas ferramentas fundamentais para a interpretação e correção química de águas naturais terrestres, ou seja, águas meteóricas, de superfície, subterrâneas e residuárias domesticas. As medições de Alcalinidade comumente utilizadas na pratica envolvem:(a) medições colorimétricas onde se usa uma substancia química que tem a propriedade de mudar de cor no pH ou ponto de equivalência desejado e (b) medições eletrométricas onde se usa um eletrodo especifico para o ion H+, acoplado a um eletrodo de referência com ou sem junção liquida. Em ambas as medições, o valor observado de pH (também denominado de pH operacional) é interpretado segundo métodos padronizados de uso corrente. Entretanto, tais métodos quando aplicados à determinação da Alcalinidade Total ou Alcalinidade de CO2 de águas naturais contendo o sistema carbônico (ou seja, H,C03 * C02 { j • H20) tendem a incorrer em erros consideráveis. Em outras palavras, a interpretação (quer seja matemática, quer gráfica) destes métodos corriqueiros geralmente não permite a obtenção acurada do valor do ponto de equivalência de C02, ou seja, o pH estabelecido pela adição de x moles de uma solução de C02 à um litro de água pura. Isto se deve ao fato de que esse ponto de equivalência sofra a influência dos seguintes fatores: (1) Concentração total das espécies carbônicas em solução, CT, (2} temperatura, T e (3) força iônica, I. O parâmetro é o de maior influência no ponto de equivalência de CO2. Qualquer adição ou expulsão de CO2 durante uma titulação eletrométrica afetará a determinação deste ponto de equivalência e, consequentemente, o valor experimental calculado da Alcalinidade Total de águas naturais. O objetivo principal desta pesquisa é o de mostrar a aplicação de funções matemáticas desenvolvidas por Gran {1952) para sistemas de ácidos fracos mono e multiprôticos, em se adaptando a Primeira Função de Gran para o sistema carbônico, ou seja, aplicar a Titulação de Gran em águas naturais. Desta forma, torna-se possível uma determinação mais acurada da Alcalinidade Total de águas naturais. Para este propósito, foram utilizados três tipos de águas de baixa força iônica ( I < 0.1) e à temperatura constante de 25°C, a saber; (1) Água de superfície tratada e proveniente ao manancial Boqueirão, Campina Grande, PB; (2) Água mineral, marca indaiá, Fonte Mineral de Santa Rita, PB (3) Água sintética de composição NaCl + NaHCO3 + H2O. Além deste objetivo, o trabalho mostra também as formas mais adequadas em termos de obtenção de resultados mais preciosos da análise dos valores de pH operacional em se aplicando métodos gráficos (Reta função de Gran x volume adicionado de ácido forte mineral e apH/aV x aV) e estatístico (Método dos Mínimos Quadrados) A analise efetuada sobre os resultados experimentais com aqueles teóricos (notadamente no caso da água sintética), mostrou que a Titulação de Gran apresenta realmente os dados mais acurados de Alcalinidade já que o método fornece exatamente o valor do volume de ácido forte mineral requerido até o ponto de equivalência de interesse. Foram também mostradas neste trabalho as demais vantagens da aplicação da Titulação de Gran para o cálculo da Alcalinidade experimental, a saber: {a) Sua aplicação foi feita em se considerando a definição de pH em termos de atividade operacional do ion H+; (b) obteve-se o coeficiente de atividade operacional do ion hidrogênio (o que não é possível nas demais titulações) e (c) foi determinado também o Residual de Potencial de junção Liquida (RPJL) existente quando do uso de célula eletroquímica tipo Eletrodo de Vidro acoplado à Eletrodo de Referência com Junção liquida. É interessante observar que Residuais de Potencial de Junção Líquida eram considerados como e r r o nas medições de pH e não eram computados nos cálculos de Alcalinidade. The parameters Alkalinity and Acidity associated to pH terminations constitute the fundamental tools for the interpretation and chemical correction of natural terrestrial waters, ie meteoric, surface, underground and domestic wastewater. Alkalinity measurements commonly used in practice involve: (a) colorimetric measurements where a chemical is used that has the property of changing color at the desired pH or equivalence point; and (b) electrometric measurements where a specific electrode is used ion H +, coupled to a reference electrode with or without liquid junction. In both measurements, the observed pH value (also referred to as operating pH) is interpreted according to standardized methods in common use. However, such methods when applied to the determination of Total Alkalinity or Alkalinity of CO2 from natural waters containing the carbonic system (ie, H0, CO2, H2O) tend to incur considerable errors. In other words, the interpretation (whether mathematical or graphical) of these common methods generally does not allow the accurate realization of the value of the equivalence point of C02, that is, the pH established by the addition of x moles of a solution of CO2 to one liter of pure water. This is due to the fact that this equivalence point is influenced by the following factors: (1) Total concentration of the carbonic species in solution, CT, (2) temperature, T and (3) ionic strength, I. The parameter is the one with the greatest influence on the CO2 equivalence point Any addition or expulsion of CO2 during an electrometric titration will affect the determination of this equivalence point and, the calculated experimental value of Total Alkalinity of natural waters The main objective of this research is to show the application of mathematical functions developed by Gran (1952) for weak mono and multiprotonic acid systems, in adapting Gran's First Function to the carbonic system, that is, to apply Gran Titration to natural waters. In this way, a more accurate determination of Total Alkalinity of natural waters is possible. For this purpose, three types of water of low ionic strength (I

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-02-28T17:28:43Z No. of bitstreams: 1 PAULO GUIMARÃES PEREIRA DOS SANTOS - DISSERTAÇÃO PPGECA 1983..pdf: 4382872 bytes, checksum: 5dab63047b5789602c356377bd616f4c (MD5) Made available in DSpace on 2019-02-28T17:28:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PAULO GUIMARÃES PEREIRA DOS SANTOS - DISSERTAÇÃO PPGECA 1983..pdf: 4382872 bytes, checksum: 5dab63047b5789602c356377bd616f4c (MD5) Previous issue date: 1983 A determinação da constante de dissociação de sistemas de ácidos ou bases ou sais realizada através de métodos manométricos e termodinâmicos somente pode ser aplicada para baixa forca iônica e à diluição infinita. Nesta tese, propõe-se determinar à 25°C a primeira constante aparente de dissociação de sistemas terciários de alta força iônica tais que: (A) NaCl + NaHCO3+H2O; {B}KCI + NaHC03+H20; (c) CaCl2 + NaHC03+H20 e (D)MgCl2 + NaHCO3 + H2O ; ou seja, águas naturais de alta salinidade. Como método experimental, utilizou-se a titulação de Gran na faixa de pH em que as duas funções matemáticas de interesse (F1 e F2) se aplicam; ou seja, 3.00 ph 6.35. Estas funções matemáticas permitiram a obtenção dos seguintes parâmetros: (i) coeficiente da atividade operacional de H+, fh+; (ii) volume de ácido forte (HCL) requerido até o ponto de equivalência de H2CO3, V1(ml) e (iii) primeira constante aparente de dissociação do sistema carbônico com espécies livres e complexa, K, respectivamente. O pH foi obtido com o uso de célula constituída por eletrodo de vidro acoplado à eletrodo de referência tipo calomelano saturado; ou seja, célula com junção líquida. A calibração do sistema de eletrodos foi feita, antes de cada experimento com as soluções teste, em uma solução padrão de baixa força iônica. Devido à diferença entre as matrizes iônicas das soluções padrão e teste, o pH foi interpretado em termos do Residual de Potencial de Junção Líquida ( RPJL). A influencia deste fator foi também incorporada ao modelo matemático das funções F1 e F2. Neste trabalho foi também proposta uma modelação para sistemas terciário de alta salinidade onde se aplicou a teoria de Loewenthal & Marais(10) para o sistema carbônico à baixa força iônica e com certas modificações. Estas se reportam a incorporação dos efeitos de força iônica, do RPJL e da formação de pares iônicos nas equações que definem estes sistemas. Os resultados obtidos, para fH+ apresentaram valores crescentes com o aumento de força iônica na faixa 0.1-« t * 3 . 0. Uma relação semeIhante foi obtida por Cavalcanto, 8 v H (4) para sistemas binários de cloretos 5 25°C e na mesma faixa de força iônica desta pesquisa. Os resultados experimentais finais obtidos mostraram que a constante K 1a aumenta com o aumento de força iônica. The determination of the dissociation constant of acid or base systems or salts performed by manometric and thermodynamic methods can only be applied for low ionic strength and infinite dilution. In this thesis, it is proposed to determine at 25 ° C the first apparent dissociation constant of high ionic strength tertiary systems such that: (A) NaCl + NaHCO 3 + H 2 O; KCl + NaHC03 + H20; (c) CaCl2 + NaHC03 + H2O and (D) MgCl2 + NaHCO3 + H2O; that is, natural waters of high salinity. As an experimental method, Gran titration was used in the pH range in which the two mathematical functions of interest (F1 and F2) apply; that is, 3.00 ph 6.35. These mathematical functions allowed to obtain the following parameters: (i) coefficient of the operational activity of H +, fh +; (ii) the volume of strong acid (HCL) required to the equivalence point of H2CO3, V1 (ml) and (iii) the first apparent decomposition constant of the carbonic system with free and complex species, K, respectively. The pH was obtained with the use of a cell composed of a glass electrode coupled to the reference electrode type saturated calomel; that is, cell with liquid junction. The calibration of the electrode system was done, before each experiment with the test solutions, in a standard solution of low ionic strength. Due to the difference between the ionic matrices of standard solutions and test, the pH was interpreted in terms of the Liquid Junction Potential Residual (RPJL). The influence of this factor was also incorporated into the mathematical model of the F1 and F2 functions. In this work it was also proposed a modeling for high salinity tertiary systems where the Loewenthal & Marais theory (10) was applied to the carbonic system at low ionic strength and with certain modifications. These report the incorporation of ionic force, RPJL and ion pair effects in the equations that define these systems. The results obtained for fH + showed increasing values ​​with the increase of ionic strength in the range 0.1 - t * 3. 0. A similar relationship was obtained by Cavalcanto, 8 v H (4) for binary systems of chlorides 5 25 ° C and in the same ionic strength range of this research. The final experimental results obtained showed that the constant K 1a increases with the increase of ionic strength.