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O cinema brasileiro recente tem se atentado ao tema do trabalho escravo, ou, ainda, ao trabalho precarizado e do passado escravocrata do país, há algum tempo, tendência que possivelmente se acentuou após os eventos políticos de 2016, notadamente o impeachment de Dilma Rousseff. O objetivo deste artigo é, através da análise de Vazante, de Daniela Thomas (2017), Joaquim, de Marcelo Gomes (2017) e O nó do diabo (projeto coletivo com direção de Ian Abé, Gabriel Martins, Ramon Porto Mota e Jhésus Tribuzi, em 2018), buscar a compreensão dos fatos políticos recentes, bem as possíveis razões da reiteração do assunto da escravidão e sua relação com o contexto político brasileiro atual.

Métodos radioanalíticos destacam-se em estudos das Ciências da Terra por terem diversas vantagens, como a não destruição de amostras, a não necessidade de tratamento químico e a facilidade de prospecção de dados a partir de nuclídeos de fácil identificação e separação de seus isótopos não radioativos. Este estudo validou o modelo de migração vertical (MMV) de 137Cs para o cálculo de taxas de sedimentação recentes a partir de 13 colunas sedimentares de dois sistemas costeiros brasileiros: o Sistema Estuarino de Cananeia-Iguape e o Sistema Estuarino de Santos-São Vicente. 137Cs, um dos diversos isótopos de Cs, é um radionuclídeo artificialmente produzido pela fissão de 235U, tendo como características ambientais um alto rendimento de fissão e meia-vida de 30,17 anos, e seu modelo abrange os principais fatores responsáveis por sua migração vertical: a sua difusão para a água intersticial e a convecção vertical desta água nos sedimentos. As taxas de sedimentação médias determinadas foram de 1,03 ± 0,17 cm a-1 para Cananeia-Iguape, 1,05 ± 0,39 cm a-1 para o Canal de Bertioga e 0,91 ± 0,10 cm a-1 para o Alto Estuário Santista, validadas não apenas com os modelos de 210Pbxs (210Pb não suportado), amplamente utilizados em estudos oceanográficos, como também por valores da literatura para estes sistemas. A partir dos resultados do MMV de 137Cs para os sistemas costeiros estudados, foi possível obter interpretações oceanográficas apenas com base nos dados de taxa de sedimentação, corroboradas por informações previamente determinadas por outros trabalhos nas ditas regiões. Radioanalytical methods stand out in the Earth Sciences due to several advantages, such as no destruction of samples, no need for chemical treatments and ease of data determination from nuclides of easy identification and separation from their non-radioactive isotopes. This study validated the model of vertical migration (MMV) of 137Cs for the calculation of recent sedimentation rates from 13 sedimentary columns of two Brazilian coastal systems: the Estuarine System of Cananeia-Iguape and Estuarine System of Santos-São Vicente. 137Cs, one of several isotopes of Cs, is a radionuclide artificially produced by fission of 235U, and presents environmental characteristics such as a high fission yield and half-life of 30.17 years, and its model covers key factors responsible for its vertical migration: its diffusion to the interstitial water and the vertical convection of this water through the sediments. The mean sedimentation rates determined were 1.03 ± 0.17 cm y-1 for Cananeia-Iguape, 1.05 ± 0.39 cm y-1 for the Bertioga Channel and 0.91 ± 0.10 cm y-1 for the Upper Santos Estuary, validated not only with 210Pbxs (unsupported 210Pb) models, widely used in oceanographic studies, but also by literature values for these systems. From the results of the MMV of 137Cs for the studied coastal systems, it was possible to obtain oceanographic interpretations of sedimentation based only on data from sedimentation rates, corroborated by information previously determined by other studies in such areas.

No presente trabalho foram estudados a necessidade de suplementação nutricional do hidrolisado hemicelulósico de palha de arroz para bioconversão a etanol pela levedura Pichia stipitis, e os efeitos da agitação e da razão Vfrasco/Vmeio, em frascos agitados, sobre os parâmetros fermentativos deste processo. Os estudos da suplementação do hidrolisado para produção de etanol por bioconversão pela levedura Pichia stipitis avaliou a adição dos nutrientes: uréia ( 0 a 2,3 g/L) MgSO4.7H2O (0 a 1,0 g/L) e extrato de levedura (0 a 3,0 g/L). Este estudo mostrou que apenas a adição 3 g/L de extrato de levedura foi necessária para que o processo alcançasse bons resultados de conversão (YP/S = 0,29 g/g) e produtividade em etanol (QP = 0,24 g/L.h) não necessitando portanto da adição dos demais nutrientes. Comparado com o meio suplementado com todos os nutrientes, a suplementação com apenas 3 g/L de extrato de levedura, levou a um aumento de 14% na produtividade do processo. A avaliação da oxigenação em frascos agitados mostrou que a aeração foi um fator capaz de influenciar fortemente os parâmetros de fermentação (YP/S e QP). A condição de maior aeração favoreceu a produção de células e a condição de menor aeração favoreceu a conversão em etanol, porém com baixa produtividade, sendo a produtividade em etanol favorecida por condições intermediárias de aeração, correspondente a agitação de 200 rpm e a razão Vfrasco/Vmeio de 2,5, onde foram alcançadas conversão em produto (YP/S) e produtividade em etanol (QP) de 0,36 g/g e 0,39 g/L.h, respectivamente, o que representa um aumento de cerca de 63% a produtividade e 24% a conversão em etanol, quando comparado com as condições de aeração utilizadas anteriormente. A cinética de fermentação de Pichia stipitis no hidrolisado empregando as condições de suplementação nutricional e aeração otimizadas mostrou que a máxima concentração de etanol alcançada para o hidrolisado suplementado foi cerca de 23,6 g/L após 48 horas, consumindo neste tempo 86 % dos açúcares presentes no meio. Comportamento semelhante foi observado para o meio sintético, onde, no mesmo tempo, a máxima concentração de etanol foi de 24,4 g/L, porém com completo consumo dos açúcares. The present work studied the necessity of nutritional supplementation of rice straw hemicellulosic hydrolysate for ethanol bioconversion by Pichia stipitis, and the aeration (effects of agitation and Vflask/Vmedium ratio) in agitated flasks, on the fermentative parameters of the process. The studies on the hydrolysate supplementation for ethanol production by Pichia stipitis yeast bioconversion evaluated the nutrients addition: urea (0 to 2.3 g/L), MgSO47H2O (0 to 10 g/L) and yeast extract (0 to 3.0 g/L). This study showed that only the addition of 3g/L yeast extract was enough to obtain good results for ethanol conversion (YP/S = 0.29 g/g) and productivity (QP = 0.24 g/L.h). By comparing to the medium supplemented with all the nutrients, the supplementation with only 3 g/L yeast extract increased 14% the process productivity. The evaluation of the oxygenation in agitated flasks showed that the aeration highly influenced the fermentative parameters (YP/S and QP). The condition of higher aeration favored the cells production and the condition of lower aeration favored the ethanol conversion, but with low productivity. The ethanol productivity was favored by intermediary conditions of aeration, correspondent to 200 rpm agitation and 2.5 Vflask/Vmedium ratio, thus obtaining 0.36 g/g product conversion (YP/S) and 0.39 g/L.h ethanol productivity (QP). This means an increase of approximately 63% productivity and 24% ethanol conversion, when compared to the aeration conditions previously used. The kinetics of Pichia stipitis fermentation in the hydrolysate using the optimized conditions of nutritional supplementation and aeration rate showed that the maximum ethanol concentration for the supplemented hydrolysate was about 23.6 g/L after 48h, consuming 86% sugars present in the medium. Similar behavior was observed for the synthetic medium where, with the same time, the maximum ethanol concentration was 24.4 g/L, but with the complete sugars consumption.

Dados de microfósseis calcários são conhecidos para a seção pré-quaternária da Bacia de Pelotas. Contudo, informações palinológicas são relativamente escassas, com estudos iniciados, de forma sistematizada, somente nos últimos anos. Este trabalho apresenta resultados palinológicos do poço 2-CA-1-RS, locado na porção onshore da bacia, no Rio Grande do Sul. Um total de 20 amostras foi selecionado no trecho entre 262 - 145 m de profundidade, das quais cinco revelaram associações de palinomorfos abundantes e diversificadas; quinze apresentaram predomínio de matéria orgânica amorfa ou fitoclastos. Espécies de esporos, grãos de pólen, cistos de dinoflagelados compreendem os palinomorfos mais comuns, incluindo ainda palinoforaminíferos, escolecodontes, acritarcos, algas Chlorococcales (Botryococcus) e esporos de fungos. A análise da distribuição quantitativa dos componentes da matéria orgânica particulada ao longo da seção permitiu a individualização de dois conjuntos palinológicos. Em termos gerais, os resultados indicam natureza marinha para intervalo estudado, com variações da base para o topo. O conjunto 1 (262 - 248 m) reflete condições mais distais, em mar aberto, enquanto o conjunto 2 (190 - 160 m) é interpretado como marinho mais proximal. Com base na amplitude estratigráfica de determinadas espécies de dinoflagelados, distintas idades entre o Mioceno e o Quaternário são indicadas.

Um dos grandes desafios na esfera do planejamento e gestão ambiental reside na necessidade de superar as distintas formas de regionalização. Desde os primórdios são inúmeros os esforços de unificação de bases que permitam uma gestão conciliatória de limites e intervenções no espaço. O presente trabalho tem como objetivo analisar a dinâmica de paisagens no Baixo Curso do Rio Ipojuca (Pernambuco), possibilitando a identificação de diferentes níveis de complexidade para o planejamento e gestão dessa área objeto, a partir das transformações e permanências de atividades econômicas responsáveis pela dinâmica sócio-espacial da área. O recorte aqui adotado tem sua escolha justificada por pontos de pressão que caracterizam significativos impactos na dinâmica da bacia em sua totalidade, sendo estes: a presença do Complexo Portuário-Industrial de Suape e a existência secular de atividades em larga escala relacionadas à produção e transformação da cana-de-açúcar. O entendimento de paisagem neste trabalho se dá de forma sistêmica e integrada, pela qual os constituintes abióticos, bióticos e antrópicos são compreendidos de forma interdependente. A análise dessas paisagens possibilitou uma aproximação de sua atual configuração, assim como projetaram-se tendências no sentido das alteração mediante alteração, introdução ou ainda modificação de seu padrão por meio de grandes empreendimentos estatais e privados. O Complexo Industrial Portuário de Suape recebe uma atenção maior, já que apresenta uma um contexto em termos de planejamento totalmente diferenciado do seu entorno, a partir da verificação de uma regionalização que privilegia aspectos socioeconômicos e coloca os elementos / recursos naturais em segundo plano. A sobreposição desse quadro junto à uma análise regional por meio de dados estatísticos apontam para um direcionamento de total modificação da região, demandando urgentemente novas políticas de planejamento voltadas para a geração de um quadro de sustentabilidade socioeconômica e cultural. One of the greatest challenges in environmental planning and management is related to the need of overcoming the different regionalization forms. Since the beginnings, several are the unifying the basis efforts which allow a conciliatory limits management and space interventions. This project aims to analyze the landscape dynamics of the lower course of Ipojuca River (Pernambuco) enabling the identification of different complexity levels towards the planning and management of this object area, from the transformations and continuities of economic activities responsible for the dynamic of the socio-spatial area. The cutting choice here proposed if justified by the pressure points which characterize significant impacts in the dynamic of the basin in its whole such as: the presence of Suapes port-industry complex and the century existence of large scale activities related to sugar cane production and transformation. The landscape understanding in this work is presented in a systemic and integrated form, which the abiotic, biotic and anthropic components are understood in a interdependent way. These landscapes analysis allowed an approximation of its current configuration, as well as projected trends are towards the amendments, introduction or modification of its standards by large state or private enterprises means. The Suapes Port- Industry Complex receives a greater attention, as it presents a context in planning terms, completely different from its surroundings, since the verification and a regionalization which favors socioeconomic aspects and presents the natural elements/resources in second place. The overlap of such situation along with a regional analysis by statistic data points to a total region modification direction, urgently requiring new planning policies aimed at generating a framework for socioeconomic and cultural sustainability.

O conhecimento palinológico da porção nordeste da Bacia do Paraná tem sido significativamente aprimorado nas duas últimas décadas, a partir do registro de palinomorfos inéditos e pela consideração dos esporos como elementos de valor bioestratigráfico. Dessa forma, foi possível a indicação de idades carboníferas para algumas localidades do Subgrupo Itararé, contrariando os posicionamentos geocronológicos vigentes e demonstrando a necessidade de profunda revisão e melhor compartimentação palinobioestratigráfica da unidade. A seqüência sedimentar considerada neste estudo é referente ao Subgrupo Itararé na porção nordeste da bacia nos estados de São Paulo e Paraná, com base em amostras de afloramentos e testemunhos de sondagem de 28 poços. Das 139 espécies de palinomorfos verificadas, 95 são descritas e ilustradas. O conteúdo palinológico é constituído por 51 espécies de esporos, 41 de grão de pólen, duas de algas e uma de Acritarcha. Oito espécies são noticiadas pela primeira vez na Bacia do Paraná. Além disso, são verificadas 13 espécies de palinomorfos retrabalhados do Devoniano e Carbonífero Inferior. Com base na distribuição estratigráfica dos esporomorfos, é proposto um esquema bioestratigráfico formal para a seção estudada, constituído de duas zonas-de-intervalo, delimitadas pelo aparecimento e desaparecimento de táxons selecionados: Zona Biointervalo Ahrensisporites cristatus e Zona Biointervalo Potonieisporites neglectus, relativas às porções inferior e média do Subgrupo Itararé, respectivamente. Ambas apresentam caracterísitcas quantitativas semelhantes, com o domínio de esporos e grãos de pólen monossacados. Grãos de pólen bissacadose teniados, quando presentes, ocorrem em baixas freqüências percentuais. Onze espécies são restritas na primeira, enquanto que na segunda, somente uma é restrita. Na Bacia do Paraná, as zonas propostas correspondem, em parte, a alguns intervalos palinológicos informais ) (Pré-G, G, \'H IND. 1\', \'H IND. 2\'). No âmbito gondwânico, as melhores correlações são entre as unidades da América do Sul, especialmente algumas zonas carboníferas das bacias de Tarija, Chacoparaná e do Grupo Paganzo, com características gerais similares e espécies em comum. As espécies de valor bioestratigráfico, as correlações realizadas e a análise do comportamento geral das associações sugerem o posicionamento das biozonas propostas no Carbonífero Tardio, relativo ao Westphaliano (Zona Biointervalo Ahrensisporites cristatus) e ao Westphaliano/Stephaniano (Zona Biointervalo Potonieisporites neglectus). A Subzona Protohaploxypinus goraiensis, definida na base do Grupo Tubarão na porção meridionalda Bacia do Paraná e com posicionamento no Permiano Inicial (Asseliano/Sakmariano), foi identificada na porção superior do Subgrupo Itararé. As associações desta Subzona são marcadas pela expressiva participação, em abundância e diversidade, de grãos de pólen teniados e poliplicados, sendo correlatas à Zona Cristatisporites inferior (Bacia Chacoparaná), na América do Sul, e Zona Pseudoreticulatispora confluens, na Austrália. Adicionalmente é proposta a renomeação da Zona Cannanoropollis korbaensis para Zona Vittatina e da Subzona Caheniasaccites ovatus para Subzona Caheniasaccites flavatus, mantendo-se suas definições originais. As implicações dos resultados palinológicos com alguns aspectos referentes à reconstrução ambiental, à evolução geológica do Subgrupo Itararé e às relações com as demais unidades litoestratigráficas da bacia são discutidas. The Palynological knowledge of the Northeastern Paraná Basin has been meaningfully improved during the past two decades, specially from the record of unpublished palynomorphs and the introduction of spores as biostraligraphic guides. In this context, Carboniferous ages have been proposed to some localities concerning the ltararé Subgroup. This approach modifies the traditional concepts and demonslrates the need of deeper palynological revision and palynobiostratigraphical analysis to this unit in this portion. The sedimentary sequence studied is related to the ltararé Subgroup in the Northeastern Paraná Basin, based on samples from outcrops and cores from twenty-eight boreholes, in the States of São Paulo and Paraná. From the one hundred and thirty-nine species of palynomorphs recorded, ninety-five selected ones are described and illustrated. The palynological content is made up of fifty-one species of spores, forty-one of pollen grains, two of Algae and one of Acritarcha. Eight species are recorded for the first lime in the Paraná Basin. Besides, thirteen species from Devonian and Lower Carboniferous Strata are also recorded Based on the vertical and lateral distribution of the sporomorphs, two interval biozones are formally proposed: the Ahrensisporites cristatus lnterval Zone and the Potonieisporites neglectus lnterval Zone, concerning the lower and medium portions of ltararé Subgroup, respectively. Both zones show similar quantitative characteristics, with spores and monosaccate pollen grains dominance. When present, disaccate and taeniate pollen grains occur in low percentual rates. Eleven species are restricted to the first brozone, while only one is restricted to the second biozone. ln the Paraná Basin, the biozones correspond partially to some informal palynological intervals (Pre-G, G, H1, and H2). ln the Gondwanic context, the best correlations are between palynozones of South America, specially to the Late Carboniferous ones of the Tarija and Chacoparaná basins and the Paganzo Group, which exhibit similar characteristics and common species. The biostratigraphical important species, the correlation, and the analysis of the general characteristics of the associations suggest their positioning in the Late Carboniferous, probably related to the Westphalian (Ahrensisporites cristatus Interval Zone) and to the Westphalian/Stephanian (Potonieisporites neglectus lnterval Zone) in age. The Subzone Protohaploxypinus goraiensis, defined in the basal portion of the Tubarão Group in the Southern Paraná Basin, is identified in the upper portion of the ltararé Subgroup in the Northeastern Paraná Basin. The palynological associations of this subzone are characterised by an expressive abundance and diversity of taeniate and poliplicate pollen grains, being correlated to the lower Cristatisporites Zone (Chacoparaná Basin, in South America), and to the Pseudoreticulatispora confluens Zone (Australia). This subzone is related to the Early Permian (Asselian/Sakmarian). Besides, the renaming of the Cannanoropollis korbaensis lnterval Zone to Vittatina and, the Caheniasaccites ovatus Subzone to Caheniasaccites flavatus is proposed, keeping their original concepts. The palynological results and their implications with some aspects related to the environmental reconstrutions, the geological evolution of the ltararé Subgroup and its relations with the other lithostratigraphic units are also discussed.

Cento e dez táxons, relacionados a vinte e cinco gêneros de esporos, nove de grãos de pólen e três de elementos microplanctônicos, são verificados no poço Geomater e em 4 afloramentos da Rodovia Raposo Tavares, região de Araçoiaba da Serra, Estado de São Paulo, permitindo o estudo e a análise bioestratigráfica de parte da seção basal do Subgrupo Itararé, Bacia do Paraná. Quarenta e oito táxons são noticiados pela primeira vez na bacia, demonstrando o desconhecimento desta parte da seção e a ausência de trabalhos mais profundos desta natureza no Estado de São Paulo. Os seguintes táxons permitem posicionar a sequência do poço Geomater e parte dos níveis aflorantes no Westphalino: Granulatisporites varigranifer Menéndez & Azcury, 1969; Raistrickia rotunda Azcury, 1975; Dictyotriletes muricatus (Kasonke) Smith & Buttherworth, 1967; Ahrensisporites cristatus Playford & Powis, 1979; Ancistrospora inordinata Menández & Azcury, 1972; Ancistropora verrucosa Menéndez & Azcury, 1972; Florinites guttatus & Burbridge, 1967; Florinites occultus Habib, 1966 e Florinites sp. A análise bioestratigráfica indica a correlação, inédita para a porção brasileira da Bacia do Paraná até agora, com as palinozonas mais antigas do Carbonífero da Argentina e equivalente na Austrália, cujas sequências são mais completas. A sequência palinológica do poço Geomater é dividida em três intervalos informais: inferior, intermediário e superior, delimitados pelo aparecimento e desaparecimento de táxons selecionados. Os níveis aflorantes da Rodovia Raposo Tavares dos km 122,7, 123,7 e 125,8 são correlacionados bioestratigraficamente entre si e com intervalo superior do poço. Já os palinoformos do km 118,6 demonstram idade mais jovem, contrariamente às interpretações litoestratigráficas prévias. Dentre os esporomorfos, uma espécie nova é descrita: ancistrospora reticulata sp. n. e duas são relocadas a gêneros distintos: Dictyotriletes pseudopalliatus (Staplin) comb. nov. e Vallatisporites punctatus (Marques-Toigo) comb. nov. è marcante a presença de elementos microplanctônicos relacionados ao gênero Navifusa Combaz, Lange & Pansart, 1967, que registra influência marinha na maior parte do poço Geomater e nos níveis aflorantes. Surface and subsurface (Geomater borehole)data from South of Araçoiaba da Serra, São Paulo State, contribute to the biostratigraphic and paleoenvironmental analysis of the lower part of the Itararé Subgroup, Paraná basin. One hyndred-and-ten taxa were found, related to twenty-six genera of spores, nine of pollen grains and three of microplanktonic elements. Forty-eight species are registered for the first time in the Paraná basin, demonstrating the previous lack of knowledge of this part of the section. The following taxa position the Geomater sequence and part of the exposed levels in the Westphalian: Granulatisporites varigranifer Menéndez & Azcury, 1969; Raistrickia rotunda Azcury, 1975; Dictyotriletes muricatus (Kasonke) Smith & Buttherworth, 1967; Ahrensisporites cristatus Playford & Powis, 1979; Ancistrospora inordinata Menández & Azcury, 1972; Ancistropora verrucosa Menéndez & Azcury, 1972; Florinites guttatus & Burbridge, 1967; Florinites occultus Habib, 1966 e Florinites sp. Biostratigraphic analysis indicates that the palynological content is new for the Brasilian part of the Paraná basin. In terms of Gondwana, correlation in best with the oldest Argentinian Carboniferous palinozones and equivalent palynozones in Australia. The succession in the Geomater barehole is divisible into three informal intervals (lower, middle and upper) delimited by disappearance and appearance of different taxa. The taxa verified at km 122.7, 123.7 and 125.8 of the Raposo Tavares highway are correlatable among themselves and with the upper interval of the borehole. Palynomosphs at km 118.6 demonstrated a younger age, contrary to previous lithostratigraphic interpretations. Among the sporomorphs, the new species Ancistrospora reticulate n. sp. Is described and another two are transferred to distinct genera: Dictyotriletes pseudopalliatus (Staplin) new comb. and Vallatisporites punctatus (Marques-Toigo) new comb. In paleoenvironmental terms, the presence of microplanktonic elements referred to Vavifusa Combaz, Lange & Pansart, 1967 indicates a marine influence for the most of the Geomater section and in the studied outcrops as well.

O presente trabalho consiste em um estudo de caso histórico sobre a pilha criada por John Frederic Daniell (1790-1845), com os objetivos de compreender o dispositivo desenvolvido originalmente e realizar uma análise de sua apropriação por livros didáticos. Há importantes disparidades entre modelos didáticos da pilha de Daniell elaborados ao longo do século XX e o dispositivo original, refletindo objetivos educacionais e didáticos nem sempre explícitos. A pesquisa teve como alicerce teórico-metodológico a contemporânea historiografia da ciência. O estudo de caso foi desenvolvido essencialmente a partir de fontes primárias: duas edições de um livro escrito por Daniell, além de comunicações feitas pelo autor para a Royal Society entre 1836 e 1839. Para análise dos livros didáticos, foi considerada uma amostra de livros de química geral para o ensino superior publicados nos EUA, pertencentes ao acervo do Grupo de Pesquisa em História da Ciência e Ensino de Química (GHQ) do IQ-USP. Foram identificados os capítulos sobre os conteúdos de eletroquímica e, em seguida, as referências à pilha de Daniell. Essas ocorrências foram registradas em diário de pesquisa. O estudo de caso revela que Daniell buscava um dispositivo capaz de produzir corrente elétrica estável por um tempo superior ao de outras pilhas desenvolvidas até então. As pilhas anteriores apresentavam inconvenientes principalmente em relação à deterioração dos eletrodos pela ação dos eletrólitos, que eram misturas de ácidos fortes. Daniell trabalhou por melhorias em sua pilha, à qual ele se referia como bateria constante. Seu arranjo permitia manter a concentração dos eletrólitos por mais tempo e, fazendo associações de até 70 células, foi possível obter correntes elétricas que eram mantidas por horas. Além do interesse científico, existiam motivações extrínsecas para seu trabalho de investigação. A produção da bateria constante, naquele momento, se relacionava à busca de fontes de alimentação para telégrafos elétricos. A partir da compreensão da elaboração original da pilha de Daniell, foi feita uma análise da apropriação desse dispositivo como modelo didático em livros de química. De forma geral, chama a atenção que, desde as primeiras décadas do século XX, a pilha de Daniell aparece nos livros didáticos com muitas diferenças em relação ao dispositivo original. Nas décadas de 1930 a 1950, a pilha de gravidade era apresentada como sendo a pilha de Daniell. Em livros do século XXI, o modelo didático tornou-se a célula voltaica com ponte salina. Os modelos didáticos para a pilha de Daniell estiveram associados a diferentes conteúdos, com papéis diversos no ensino de eletroquímica. Foi possível observar o distanciamento entre o contexto científico e os contextos de ensino: nestes últimos, praticamente não há justificativa para a atribuição do nome de Daniell a diferentes modelos de pilha. The present work consists in a historical case study about the battery created by John Frederic Daniell (1790-1845), aiming at understanding the device originally developed and at analyzing its appropriation by textbooks. There are important disparities between didactic models of the Daniell cell developed over the 20th century and the original device, reflecting educational and didactic objectives that are not always explicit. The research had as its theoretical-methodological foundation the contemporary historiography of science. The historical case study was developed essentially from primary sources: two editions of a book written by Daniell, in addition to communications made by the author to the Royal Society between 1836 and 1839. Further, a sample of university level, general chemistry textbooks published in the USA, belonging to the collection of the Grupo de Pesquisa em História da Ciência e Ensino de Química (GHQ) from IQ-USP was surveyed. Chapters on electrochemistry contents and references to the Daniell battery were identified and recorded in a research diary. The historical case study reveals that Daniell was looking for a device capable of producing stable electric current for longer than other batteries developed so far. Previous batteries presented drawbacks mainly related to deterioration of the electrodes due the action of the electrolytes, which were mixtures of strong acids. Daniell worked for almost a decade on improvements to his device which he styled constant battery. Its arrangement allowed to maintain the concentration of electrolytes for longer and by making associations of up to seventy cells it was possible to maintain electric currents for hours. In addition to scientific interest, there were extrinsic motivations for Daniell\'s research work since the constant battery was related to the search for power sources for electric telegraphs. From the understanding of the original elaboration of the Daniell cell, an analysis of the appropriation of this device as a didactic model in chemistry textbooks was made. In general, it is noteworthy that since the first decades of the 20th century the Daniell cell is presented in textbooks with many differences in relation to the original device. In the 1930s to 1950s, the gravity cell was presented as the Daniell cell. In 21st century textbooks, the didactic model becomes the voltaic cell with a salt bridge. Didactic models for the Daniell cell were associated with different contents, with different roles in the teaching of electrochemistry. It was possible to observe the distance between the scientific and the teaching contexts: in the latter, there is practically no justification for associating the name of Daniell to different battery models.

As biorrefinarias de biomassa lignocelulósica requerem processos eficientes para diminuir ou eliminar a recalcitrância da parede celular vegetal ao processo de hidrólise enzimática. Há evidências de que a ocorrência de β-1-3:β-1-4 glucanos (glucanas mistas) nas paredes celulares vegetais proporciona materiais menos recalcitrantes. No entanto, também há evidências de que as glucanas mistas são progressivamente substituídas por xilanas ao longo do processo de diferenciação celular. Desta forma, entender como a recalcitrância está associada à composição química e a distribuição topoquímica destas hemiceluloses pode contribuir com o desenvolvimento de biorrefinarias mais eficientes. O presente estudo gerou informação relativa ao acúmulo e a eventual degradação de glucanas mistas em diferentes tecidos de cana de açúcar ao longo do processo de diferenciação celular. Para tanto o teor de glucanas mistas foi quantificado em dois híbridos de cana de açúcar. O estudo do híbrido H140 evidenciou a diminuição do conteúdo de glucanas mistas com o avanço da progressão do desenvolvimento dos entrenós. O híbrido H89, no entanto, apresentou um padrão distinto, com teor de MLG significativamente reduzido nas regiões de medula e interface do entrenó 1, enquanto que o córtex dos entrenós de 1 a 5 foram estatisticamente equivalentes. Os dados referentes aos teores de glucanas mistas detectados ao longo do processo de desenvolvimento das plantas em estudo sustentam que pode ocorrer substituição de glucanas mistas por xilanas com a progressão do processo de diferenciação celular ou simplesmente que o espessamento da parede celular secundária que ocorre ao longo do processo de diferenciação reduza a contribuição mássica da glucana mista para os tecido de entrenó analisados. Em tecido foliar, a análise de composição química revelou diferenças na estrutura das hemiceluloses constituintes da parede celular, essencialmente na estrutura das glucuronoarabinoxilanas. Os teores de glucans mistas foram da ordem de 0,6 ± 0,1 % (H89) e de 0,4 ± 0,1 % (H140), embora os teores de glucanas totais foram elevados em ambos híbridos (33,7 ± 0,4 % e 35,5 ± 0,7 %, respectivamente). As análises de imunohistoquímica e microscopia de fluorescência foram efetivas na imunolocalização de glucanas mistas em tecidos de cana-de-açúcar. Lignocellulosic biomass biorefineries require efficient processes to decrease or eliminate the recalcitrance of the plant cell wall to the enzymatic hydrolysis process. There is evidence that the occurrence of β-1-3:β-1-4 glucan (mixed linkage glucans - MLG) in plant cell walls provides less recalcitrant materials. However, there is also evidence that MLG are progressively replaced by xylans throughout the cell development process. Thus, understanding how recalcitrance is associated with chemical composition and the topochemical distribution of these hemicelluloses can contribute to the development of more efficient biorefineries. The present provided information regarding the accumulation and eventual degradation of MLG in different sugarcane tissues during the cell differentiation process. MLG were quantified in two sugarcane hybrids. The H140 hybrid showed a reduction in MLG content with the progression of the internodes development. The H89 hybrid, however, showed a distinct pattern, with significantly reduced MLG content in the central regions of internode 1, while the rind of internodes 1 to 5 were statistically equivalent. Data obtained for MLG contents through progressive internodes development phases support that MLG can be substituted by other hemicelluloses like xylans or simply that the cell wall thickening observed along cell wall differentiation decreases the mass contribution of MLG to the whole tissues. Leaf tissues were also analyzed indicating that glucuronoarabinoxylans predominates in the hemicellulose while the MLG levels were restricted to 0.6 ± 0.1% (H89) and 0.4 ± 0.1% (H140). The same tissues contained high total glucan contents (33,7 ± 0,4 % and 35,5 ± 0,7 % for H89 and H140, respectively), despite low amounts of MLG. Immunohistochemistry and fluorescence microscopy analyzes were also performed demonstrating the suitability of the techniques for immunolocation of MLG in sugarcane tissues.

O 2,3-butanodiol é um álcool que demonstra ter um potencial para a aplicação como intermediário em vários processos químicos industriais. Esse composto é usado na síntese de 1,3-butadieno, intermediário da borracha sintética, e de diacetil, aplicado na indústria de alimentos e, ainda, como combustível para veículos automotivos. Por outro lado, também é intermediário na síntese de poliésteres biodegradáveis. A produção de 2,3-butanodiol por processos fermentativos pode ser justificada pela demanda deste composto no mercado, sobretudo em função de sua aplicabilidade como intermediário químico. A produção de 2,3-butanodiol (2,3-BD) por Klebsiella oxytoca utilizando o glicerol como fonte de carbono, demonstra ser uma vantagem sob o ponto de biotecnológico sustentável, por se tratar de um subproduto abundante obtido da produção de biodiesel. Entretanto, durante o cultivo de K. oxytoca em glicerol para a produção de 2,3-BD é preciso o controle de pH. Quando o processo é desenvolvido em frasco agitado, o controle do pH do meio torna-se complicado. Nesse sentido o objetivo do presente trabalho foi definir uma estratégia de variação controlada de pH durante o cultivo, de forma a proporcionar seu melhor desempenho possível para a produção de 2,3-BD em frascos Erlenmeyer agitados, empregando-se uma concentração inicial de substrato igual 40 g/L. Primeiramente foi realizada a montagem do sistema de controle automático de pH em frasco Erlenmeyer. O primeiro conjunto experimental consistiu em avaliar valores de pH inicial sem o controle de pH. No segundo conjunto foram avaliados valores de pH inicial com controle, mantendo o mesmo valor inicial até o final da fermentação. No terceiro conjunto foram realizados ensaios com um valor de pH inicial igual a 7. Neste caso o pH foi mantido constante a partir do instante que atingiu valores pré-determinados. Por fim, realizaram-se ensaios fermentativos em biorreator com a melhor estratégia de controle de pH. Com o primeiro conjunto experimental obteve-se a maior concentração do produto (2,71 ± g/L) empregando-se pH inicial igual a 5,5, enquanto valores de pH inicial mais altos favoreceram o crescimento celular, enquanto valores mais baixos favoreceram a formação de produto. O controle de pH da fermentação desde o início em 6,0 proporcionou melhores resultados para o rendimento e produtividade volumétrica de 2,3-BD, comparado aos demais valores (7,0; 6,5; 5,5 e 5,2), com uma produção de 3,64 ±0,00 g/L. Empregando-se 60 g/L de substrato e controle do pH em 6,0 foram obtidos 10,96 ±0,02 g/L de 2,3-BD em frasco agitado e 10,94 ±0,00 g/L em biorreator. As fermentações realizadas em frascos, aplicando-se o sistema de controle automático de pH, não apresentaram diferença significativa em relação às fermentações em biorreator, apontando a eficácia do sistema em reproduzir as condições de um biorreator, em relação ao monitoramento e ao controle do pH. 2,3-Butanediol is an alcohol that has the potential to be used as an intermediate in various industrial chemical processes. This compound is used in the synthesis of 1,3-butadiene, an intermediate of synthetic rubber, and diacetyl, used in the food industry and also as fuel for automotive vehicles. On the other hand, it is also an intermediary in the synthesis of biodegradable polyesters. The production of 2.3-butanediol by fermentative processes can be justified by the demand for this compound in the market, mainly due to its applicability as a chemical intermediate. The production of 2,3-butanediol (2,3-BD) by Klebsiella oxytoca using glycerol as a carbon source, demonstrates to be an advantage in terms of sustainable biotechnology, as it is an abundant by-product of biodiesel production. However, during the cultivation of K. oxytoca in glycerol for the 2.3-butanediol production, pH control is necessary. When the process is carried out in a shaken flask, the pH control of the medium becomes complicated. In this sense, the objective of the present work was to define a controlled pH variation strategy during cultivation, in order to provide its best possible performance for the production of 2.3-butanediol in agitated Erlenmeyer flasks, using an initial substrate concentration equal 40 g/L. First, the automatic pH control system was assembled in an Erlenmeyer flask. The first experimental set consisted of evaluating initial pH values without pH control. In the second, initial pH values with control were evaluated, maintaining the same initial value until the end of fermentation. In the third set, tests were carried out with an initial pH value equal to 7.0. In this case, the pH was kept constant from the moment it reached predetermined values. Finally, fermentative tests were carried out in a bioreactor with the best pH control strategy. With the first experimental set, the highest product concentration (2.71 ± g/L) was obtained using an initial pH equal to 5.5, while higher initial pH values favored cell growth, while lower values favored cell growth. product formation. The control of fermentation pH from the beginning at 6.0 provided better results for the yield and volumetric productivity of 2.3 butanediol, compared to the other values (7.0; 6.5; 5.5 and 5.2), with a production of 3.64 ± 0.00 g/L. Using 60 g/L of substrate and pH control at 6.0, 10.96 ± 0.02 g/L of 2.3-butanediol were obtained in a shaken flask and 10.94 ± 0.00 g/L in a bioreactor. The fermentations carried out in flasks using the automatic pH control system did not show any significant difference in relation to fermentations in a bioreactor, pointing out the system\'s effectiveness in reproducing the conditions of a bioreactor, in relation to pH control.

No presente estudo foi avaliada a influência do coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio (kLa) e da concentração inicial de substrato (S0) sobre a produção de carotenoides e lipídeos pela levedura Rhodotorula glutinis NRRL Y-12905 em frascos agitados e biorreatores de bancada. Na etapa inicial deste estudo buscou-se estabelecer um modelo capaz de descrever o comportamento do kLa em frascos Erlenmeyers agitados, em função da frequência de agitação, razão VFrasco/VMeio e S0. Nesta etapa verificou-se que o kLa foi dependente da frequência de agitação, da razão VFrasco/VMeio, bem como de sua interação, verificou-se ainda que o maior valor de kLa obtido foi de 47 h-1. Na segunda etapa do estudo foi avaliada a influência do kLa e de S0 sobre o cultivo da levedura em frascos agitados, tendo como respostas as concentrações de células, carotenoides e lipídeos. Os modelos obtidos apresentaram um comportamento linear, tendo o aumento das variáveis um efeito positivo sobre as respostas. Desta forma, as máximas concentração de células (33,4 g/L), carotenoides (1,97 mg/L) e lipídeos (8,0 g/L), forma alcançadas nos níveis mais elevados de S0 (120 g/L) e kLa (40 h-1). A terceira etapa do trabalho consistiu na seleção de um biorreator capaz de possibilitar maiores transferências de oxigênio que as alcançadas em frascos agitados. Foram avaliados dois tipos de biorreatores (Coluna de Bolhas e Air-lift) e duas porosidades de dispersores de ar (2,0 ou 200 μm). Nesta etapa, foram selecionados o reator Coluna de Bolhas e o dispersor de 2,0 m, uma vez que tal conjunto possibilitou alcançar os maiores valores de kLa (cerca de 160 h-1). Na etapa final do trabalho foi realizado um estudo visando avaliar a influência do kLa (75 a 175 h-1) e de S0 (70 a 250 g/L), sobre a concentração de células, carotenoides e lipídeos. Os ensaios foram realizados segundo um planejamento experimental 22 com face centrada e repetições no ponto central. Os cultivos foram conduzidos em biorreatores do tipo Coluna de Bolhas, com capacidade de 500 mL, equipados com dispersor 2,0 μm. Nesta etapa verificou-se que, dentro da região de variação estudada, a concentração celular e de lipídeos foram favorecidas pelo aumento do kLa e S0, e a concentração de carotenoides apresentou um ponto de máxima (6 mg/L ) para o kLa de 175 h-1 e S0 de 160 g/L. Os modelos foram então utilizados a fim de se estabelecer condições de cultivo que possibilitassem maximizar a produção de lipídeos, minimizando o kLa (vazão de aeração) e a concentração inicial de substrato. Os modelos apontaram que tal condição poderia ser obtida em cultivos realizados com kLa de 125 h-1 e S0 de 230 g/L, sendo estimada para esta condição concentrações de células, carotenoides e lipídeos de 18 ± 2 g/L, 4 ± 2 mg/L e 11 ± 3 g/L, respectivamente, após 120 h de cultivo. No ensaio de confirmação, foram alcançadas concentrações de células (22 ± 1 g/L), carotenoides (3,5 ± 0,3 mg/L) e lipídeos (11 ± 1 g/L) dentro do previsto, validando assim os modelos. Os resultados deste estudo mostraram que o estabelecimento de modelos representa uma importante ferramenta para a produção simultânea de lipídeos e carotenoides. In the present study, the influence of the volumetric oxygen transfer coefficient (kLa) and the initial substrate concentration (S0) on the production of carotenoids and lipids by the yeast Rhodotorula glutinis NRRL Y-12905 in shaken flasks and bench bioreactors was evaluated. In the initial stage of this study, it was sought to establish a model capable of describing the behavior of kLa in agitated Erlenmeyer flasks, as a function of the agitation frequency, VFlask/VMedium ratio and S0. In this step it was found that kLa was dependent of the agitation frequency, the VFlask/VMedium ratio, as well as its interaction, it was also found that the highest kLa obtained was 47 h- 1. In the second stage of the study the influence of kLa and S0 on the cultivation of yeast in shaken flasks was evaluated, based on the responses concentrations of cells, carotenoids and lipids. The models obtained showed a linear behavior, with the increase in variables having a positive effect on responses. Thus, the maximum concentration of cells (33.4 g/L), carotenoids (1.97 mg/L) and lipids (8.0 g/L), were reached at the highest levels of S0 (120 g/L) and kLa (40 h-1). The third stage of the work consisted in the selection of a bioreactor capable of enabling greater oxygen transfer coefficient than those achieved in shaken flasks. Two models of bioreactors (Bubble Column and Air-lift) and two spargers porosity (2.0 or 200 μm) were evaluated. In this stage, the Bubble Column reactor and the 2.0 m sparger were selected, since these set made possible to achieve the highest kLa values (about 160 h-1). In the final stage of the work, a study was carried out to evaluate the influence of kLa (75 to 175 h-1) and S0 (70 to 250 g/L), on the concentration of cells, carotenoids and lipids. The tests were performed according to an experimental design 22 with centered face and repetitions at the central point. The cultures were carried out in bubble column bioreactors, with a capacity of 500 mL, equipped with a 2.0 μm sparger. At this stage it was found that, within the region of variation studied, the cell and lipid concentration were favored by the increase in kLa and S0, and the carotenoid concentration showed a maximum point (6 mg/L) for 175 h-1 kLa and 160 g/L S0. The models were then used in order to establish culture conditions that would make possible to maximize the production of lipids, minimizing the kLa (aeration flow) and the initial substrate concentration. The models pointed out that this condition could be obtained in cultures carried out with 125 h-1 kLa and 230 g/L S0, with an estimated cell, lipid and carotenoid concentration of 18 ± 2 g/L, 11 ± 3 g/L and 4 ± 2 mg/L respectively, for this condition after 120 h of culture. In the confirmation assay, concentrations of cells (22 ± 1 g/L), carotenoids (3.5 ± 0.3 mg/L) and lipids (11 ± 1 g/L) were reached within the predicted condition, thus validating the models. The results of this study showed that the establishment of models represents an important tool for the simultaneous production of lipids and carotenoids.

A tecnologia de lodos granulares é utilizada em condições anaeróbias, e mais recentemente em condições aeróbias, principalmente em reatores de batelada sequencial. O lodo aeróbio granular é classificado como um caso especial de biofilme onde a união de células é formada em uma estrutura estável, continua e composta por associações multicelulares sob condições fisiológicas específicas. Sua composição é definida como um consórcio de diferentes variedades de bactérias contendo milhões de unidades por grama de biomassa, que não coagulam em reduzidas forças hidrodinâmicas. Diferentemente do lodo ativado, apresenta estrutura densa e forte, dotado de diferentes taxas de difusão de oxigênio no interior de sua estrutura. Estas características representam, principalmente, uma ótima capacidade de sedimentação e a possibilidade de diversos processos metabólicos ocorrerem em um único reator. No presente estudo, buscou-se o desenvolvimento de sistemas de reatores de batelada sequencial (RBS1 e RBS2) em nível laboratorial para aplicação desta tecnologia na estação de tratamento de esgoto da Escola de Engenharia de Lorena - USP. Inicialmente, foi utilizado substrato sintético, a fim de observar, de forma preliminar, as condições operacionais e as primeiras transformações do inóculo, de forma flocular, proveniente de sistema de lodos ativados em relação aos processos de granulação. Em experimento com efluente real, optou-se pela utilização da fração líquida de esterco da atividade leiteira. O planejamento do experimento foi baseado na diminuição do tempo de sedimentação no ciclo de um reator de batelada sequencial ao longo de suas fases. Isso representou um aumento na pressão de seleção de biomassa densa e com alta velocidade de sedimentação. As taxas de retenção hidráulica dos dois reatores (RBS1 e RBS2) foram inicialmente de 12 e 24 horas, respectivamente. A duração do experimento foi de 2 meses de aclimatação, sem a utilização de inóculo, com Vs(min) variando de 1m/h até 2,5m/h e 3 meses de operação com Vs(min) de 3,75 m.h-1, 5 m.h-1 e 7,5 m.h-1. Foi realizado o acompanhamento de análises físicas e químicas dos dois reatores. O processo de granulação foi realizado com sucesso no RBS2 no segundo mês de operação, apresentando dominância no reator de biomassa granular de até 1,5 mm a partir da sétima semana. Foi observado a diminiuição da porção orgânica na biomassa granular no RBS2 em relação a biomassa flocular no RBS1. Os ensaios de toxicidade utilizando o organismo Daphnia similis indicaram alta toxicidade aguda do efluente bruto preparado a partir de alta diluição de esterco bovino. Os tratamentos realizados pelos dois reatores reduziram o CE50 (%), porém os efluentes tratados não reduziram sua classificação toxicológica de acordo com a unidade tóxica. Abstract. The granular sludge technology is used in anaerobic conditions, through UASB reactors, and more recently in aerobic conditions, mainly in batch reactors. Granular aerobic sludge is classified as a special case of biofilm where the union of cells to form a stable, continuous structure and composed of multicellular associations under specific physiological conditions. Its composition is defined as a package of consortia of different bacterial strains containing millions of units per gram of biomass that do not coagulate in reduced hydrodynamic forces . Unlike activated sludge, presents a regular structure, dense and strong, with different rates of oxygen diffusion within its structure. These characteristics represents, mainly, an excellent sedimentation capacity and possibility of several metabolic processes in a single reactor. In the present study, a systems of sequence batch reactors (RBS1 and RBS2) were developed at the laboratory level for the application of this technology in the sewage treatment plant of the Lorena Engineering School of the Universisty of São Paulo. Initially, preliminary studies with synthetic substrates was realized to observe the operational conditions of the reactor and the first transformations of the inoculated activated sludge in relation to the granulation process. In the experiment with real effluent, it was decided to use the liquid fraction of dairy manure. The design of the experiment was based on the reduction of the sedimentation time along its phases in the cycle of a sequential batch reactor. This represents an increase in dense biomass selection pressure with a high sedimentation rate. The hydraulic retention rate of the two reactors (RBS1 and RBS2) were initially 12 and 24 hours, respectively. The duration of the experiment was 2 months of acclimatization, without use of inoculation, with Vs(min) ranging from 1m/h to 2.5m/h and 3 months of operation with (Vs) min of 3.75m/h, 5m/h and 7.5m/h. respectively. Physical and chemical analysis of both reactors was performed. The granulation process was successfully performed at RBS2 in the second month of operation, showing dominance in the granular biomass reactor up to 1.5mm from the seventh week. An increase of the inorganic portion in granular biomass present in RBS2 was observed in relation to flocular biomass in RBS1. Toxicity tests using Daphnia similis indicated high acute toxicity of crude effluent prepared from high dilution of cattle manure. The treatments performed by both reactors reduced the EC50 (%), but the treated effluents did not reduce their toxicological classification The treatments performed by both reactors reduced the EC50 (%), but the treated effluents did not reduce their toxicological classification according to the toxic unit.

No final do século XVIII e início do século XIX, manifestava-se na Grã-Bretanha um enorme entusiasmo pela ciência. Instituições como a Royal Institution foram fundadas com o objetivo de difundir o conhecimento por meio de palestras e demonstrações públicas de experimentos. Além do interesse pela utilidade no desenvolvimento de ofícios e produções, as maravilhas da ciência atraíam diferentes tipos de público, que viam as demonstrações como um passatempo divertido. Também conquistaram o gosto do público os livros de divulgação dos mais diversos ramos da filosofia natural, incluindo a química. Uma dessas obras de divulgação de maior sucesso foi o Chemical Catechism, de Samuel Parkes, publicado originalmente na Inglaterra em 1806, e que foi objeto de reedições e traduções em diversos países. O conteúdo químico apresentado nessa obra é abordado na forma de perguntas e respostas curtas, complementadas por extensas notas de rodapé, que apresentavam objetivos diversos. Um desses objetivos era guiar o tutor a fazer demonstrações e experimentos para os alunos, a fim de reforçar a parte catequética e convencê-los do caráter prático da ciência. Tendo como referencial a contemporânea historiografia da ciência, esta dissertação procurou contextualizar e caracterizar a forma como essas demonstrações e experimentos foram apresentados na obra de Parkes, bem como a sua importância para a divulgação da química no período. In the late eighteenth century and early nineteenth century, there was a great enthusiasm for science in Britain. Institutions such as the Royal Institution were founded with the aim of spreading knowledge through lectures and public demonstrations of experiments. In addition to the interest in usefulness in the development of occupations and manufacturing, the wonders of science attracted different types of audiences, who saw demonstrations as entertainment. Also popular with the public were the popularizing books on the most diverse branches of natural philosophy, including chemistry. One of the most successful works of popularization was Samuel Parkes\' Chemical Catechism, originally published in England in 1806, which was reprinted and translated in several other countries. The chemical content presented in this book is shown in the form of short questions and answers, complemented by extensive footnotes, which had different objectives. One of these aims was to guide the tutor in making demonstrations and experiments for students in order to reinforce the catechetical part of the book and convince them of the practicality of science. Having as a reference the contemporary historiography of science, this dissertation sought to contextualize and characterize the way these demonstrations and experiments were presented in Parkes\' work, as well as their importance for the dissemination of chemistry in the period.

O glicerol pode ser aproveitado em processos biotecnológico como substrato, para a obtenção de diversos produtos, dentre eles os óleos microbianos. Desta forma, o presente estudo teve como objetivo avaliar a obtenção de lipídeos pela levedura Rhodotorula glutinis a partir de glicerol. Na etapa inicial deste estudo foram realizados ensaios em frascos agitados de 250 mL, contendo 50 mL de meio, segundo um planejamento experimental 24, com face centrada e repetições no ponto central, no qual foram avaliadas as influências das variáveis concentração de substrato (40 a 200 g/L), da razão carbono/nitrogênio (20:1 a 100:1), pH (5 a 7) e concentração de inóculo (1 a 5 g/L), sobre a produção de lipídeos. Verificou-se nesta etapa que, dentro da região avaliada, a concentração de substrato, o pH e a razão carbono/nitrogênio (C/N), apresentaram efeitos estatisticamente significativos sobre a produção de lipídeos. Dentre estas variáveis, a concentração de substrato e o pH apresentaram comportamento quadrático, com pontos de máximo acúmulo de lipídeos próximos a 140 g/L e pH 6,5, respectivamente. Quanto a razão C/N, esta variável mostrou um efeito positivo sobre o acúmulo de lipídeos, ou seja, dentro a região avaliada, o aumento da razão C/N levou a um aumento do acúmulo de lipídeos pela levedura. Nos cultivos realizados nas condições determinadas pelo modelo para maximizar o acúmulo de lipídeos foram alcançadas concentrações de células de 30 ± 1 g/L e lipídios de 15 ± 3 g/L, em 200 h de cultivo. Na segunda etapa deste estudo foi avaliada a ampliação de escala dos cultivos da levedura de frascos agitados para biorreatores de agitação pneumática do tipo coluna de bolhas (CB) e airlift (AL), com volumes de 0,5 e 1,8 L. Os cultivos em biorreatores foram realizados empregando-se as condições otimizadas na etapa anterior deste trabalho. De modo geral, os cultivos realizados em biorreatores de bancada aprestaram concentração de células (15 a 21 g/L) e de lipídeos (5 a 9 g/L), inferiores aos observados em frascos agitados (30 g/L de células e 15 g/L de lipídeos). Tal resultado pode estar relacionado a condição de disponibilidade de oxigênio uma vez que o coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio (kLa) para os cultivos em frascos agitados (kLa 49 h-1) foi superior ao alcançado em biorreatores (kLa ente 20 e 30 h-1). Nesta etapa, verificou-se ainda que, os biorreatores do tipo CB possibilitaram alcançar uma concentração de lipídeos (8 a 9 g/L) superior à obtida nos reatores AL (5 a 7 g/L), além de proporcionar uma condição de mistura mais eficiente. Quanto a composição do óleo microbiano (OM) extraído da biomassa celular ao fim do cultivo, verificou-se elevados teores dos ácidos graxos palmítico (C16:0), esteárico (C18:0), oleico (C18:1) e linoleico (C18:2), os quais corresponderam a cerca de 95% de sua composição. A proporção de ácidos graxos de dezesseis e dezoito carbonos do óleo microbiano assemelha-se a encontrada no óleo de soja (cerca de 94% de C16 e C18), o que possibilita o emprego deste óleo para finalidades semelhantes às do óleo de soja, como por exemplo, produção de biodiesel. Glycerol can be used in biotechnological processes as a substrate to obtain various products, among them microbial oils. In this way, the present study aims to evaluate the lipids production by the yeast Rhodotorula glutinis from glycerol. In the initial stage of this study, experiments were performed in 250 mL shaken flasks, containing 50 mL of medium, according to an experimental design 24, face centered and repetitions at the central point, in which the substrate concentration (40 to 200 g/L), carbon/nitrogen ratio (20:1 to 100:1), pH (5 to 7) and inoculum concentration (1 to 5 g/L) effects on lipid production were evaluated. It was verified that, within the evaluated region, the substrate concentration, pH and carbon/nitrogen ratio (C/N) had statistically significant effects on lipid production. Among these variables, the substrate concentration and pH presented a quadratic behavior, with maximum lipids accumulation points close to 140 g/L and pH 6.5, respectively. The C/N ratio presented a positive effect on the lipid accumulation, that is, within the region evaluated, the increase in the C/N ratio led to an increase in the lipid accumulation by yeast. Cultures performed under conditions determined by the model to maximize lipid accumulation reached cell concentrations of 30 ± 1 g/L and lipids of 15 ± 3 g/L in 200 h of culture. In the second stage of this study, the scale-up of the yeast shake flasks cultures for bubble column (CB) and airlift (AL) pneumatic agitation bioreactors, with volumes of 0.5 and 1.8 L, were evaluated. Cultures in bioreactors were performed using the optimized conditions in the previous stage of this work. In general, cultures in bioreactors presented cells concentrations (15 to 21 g / L) and lipids (5 to 9 g/L) lower than those observed in shaker flasks (30 g/L of cells and 15 g/L of lipid). This result may be related to the oxygen availability condition since the volumetric oxygen transfer coefficient (kLa) for cultures in shaker flasks (kLa 49 h-1) was higher than in bioreactors (kLa 20 and 30 h-1). In this stage, it was also verified that CB-type bioreactors achieve a lipid concentration (8 to 9 g/L) higher than that obtained in AL reactors (5 to 7 g/L), besides providing more efficient mixing conditions. About the composition of the microbial oil (MO), extracted from the cell biomass at the end of the cultivation, presented high levels of palmitic (C16: 0), stearic (C18: 0), oleic (C18:1) and linoleic (C18:2) fatty acids, which corresponded to about 95% of its composition. The proportion of microbial oil fatty acids of sixteen and eighteen carbons resembles that found in soybean oil (about 94% C16 and C18), which makes it possible to use this oil for similar purposes as soybean oil, such as biodiesel production, for example.

O presente trabalho teve como objetivo o aproveitamento do hidrolisado de cascas de mandioca para produção de pigmentos carotenoides. Para isso, foi realizado o isolamento de leveduras provenientes da Região Amazônica, caracterização das cascas de mandioca e obtenção dos hidrolisados por via ácida (HA) e enzimática (HE). Por fim, foram avaliados o efeito da relação C:N e da luminosidade sobre a produção de carotenoides pelas leveduras previamente selecionadas nos hidrolisados. Os extratos carotenogênicos foram caracterizados quanto ao potencial anti-oxidante e antimicrobiano, sendo ainda avaliado o uso da biomassa seca como agente pigmentante em um material polimérico. Foram isoladas sete colônias pigmentadas (4 do solo, 2 de água e 1 de fruto), as quais foram identificadas como pertencentes ao gênero Rhodotorula. Com relação as cascas de mandioca, o principal componente em % m/m foi o amido (71,0), seguido da lignina (13,0), glucana (4,6), xilana (2,4), cinzas (2,6) e extrativos (4,6). Na melhor condição de hidrólise ácida (1% H2SO4, 10% sólidos, 120 min), foi obtido 48 g/L de glicose, o que correspondeu a uma eficiência de 67%. Já para a hidrólise enzimática (3000 U Termamyl 2X, 240 U AMG XXL, 14% sólidos, 65 min) obtevese 80,8 g/L de glicose, correspondendo a uma eficiência de 79,5%. Nas condições de cultivo empregando HA ou HE contendo cerca de 50,0 g/L de glicose sem qualquer suplementação (pH inicial 6,0, temperatura de 30ºC, agitação de 200rpm e na presença de luminosidade) foi possível selecionar a cepa Rh S2 no HA e a Rh RNA no HE, as quais apresentaram, respectivamente (12,7 g/L e 7,6 mg/L) e (22,8 g/L e 11,2 mg/L) de biomassa e carotenoides totais. O maior potencial antioxidante foi obtido com a cepa Rh S2 que apresentou cerca de 30% de redução do radical DPPH sendo que ambos extratos apresentaram ação anti-microbiana frente à Escherichia coli e Aspergillus fumigatus. Quanto as propriedades mecânicas do compósito formulado com a biomassa seca da cepa Rh S2, ficou demonstrada a possibilidade do uso desta biomassa como agente pigmentante em resinas poliméricas. Estes resultados revelam o grande potencial das leveduras selecionadas para a produção de carotenoides a partir de um subproduto da agroindústria, ressaltando ainda suas importantes propriedades biológicas e de pigmentação, as quais poderão ser exploradas em diferentes aplicações. The present work had as objective the utilization of the hydrolyzate of cassava peels for the production of carotenoid pigments. For this, the yeast from the Amazon region was isolated, characterizing the cassava peels and acid hydrolysates (HA) and enzymatic (HE). Finally, the effect of the C: N ratio and the luminosity on carotenoid production by the selected yeasts in the hydrolysates were evaluated. Carotenogens extracts are characterized as antioxidant and antimicrobial potential, and the use of dry biomass as a pigment agent in a polymeric material is also evaluated. Seven pigmented colonies (4 soil, 2 water and 1 fruit) were isolated, as were the communities as individuals belonging to the genus Rhodotorula. Compared with cassava peels, the main component in% by weight of starch (71.0), followed by lignin (13.0), glucan (4.6), xylan (2.4), ashes (26) and extractives (4.6). The acid hydrolysis condition (1% H2 SO4, 10% solids, 120 min) was 48 g/L glucose, corresponding to an efficiency of 67%. Already for an enzymatic hydration (3000 U Termamyl 2X, 240 U AMG XXL, 14% solids, 65 min), 80.8 g/L of glucose was obtained, corresponding to an efficiency of 79.5%. In the ingestion conditions using HA or HE of about 50.0 g/L of glucose without any supplement (initial pH 6.0, temperature of 30 ° C, agitation of the presence light) it was possible to select the strain Rh S2 in HA and Rh RNA is not HE, as it is today (12.7 g/L and 7.6 mg/L) and (22.8 g/L and 11.2 mg/L) biomass and total carotenoids. The highest antioxidante potential was obtained with the Rh S2 protein which had about 30% reduction of the DPPH radical, with both extracts being moved against the microbiota against Escherichia coli and Aspergillus fumigatus. Regarding the mechanical properties of the compound formulated with a dry biomass of the strain Rh S2, the possibility of the use of this biomass as pigment agent in polymer resins has been demonstrated. This research was useful to increase the potential of selected yeasts for the production of carotenoids from a by-product of agroindustry, highlighting their historical and pigmentation characteristics, such as the ports explored in different applications.

Esta pesquisa tem como objetivo apresentar uma proposta didática que privilegie os elementos culturais da Física, a partir de uma abordagem histórico-epistemológica no Ensino Médio. A expectativa nutrida é que com essa abordagem possamos contribuir para alterar um quadro que, em geral, mostra uma física regada de formalismo matemático. Para a realização desse estudo, foi produzido um material didático utilizando como referência básica as Notas de Aula, elaboradas pelo professor João Zanetic, para a disciplina Gravitação, ministrada no curso de Licenciatura em Física do IFUSP. O programa desenvolvido, no material histórico-epistemológico, tratou da construção do paradigma aristotélico e do advento da proposta copernicana que com ele competiu até chegar à teoria gravitacional de Newton, herdeira do desafio copernicano. Na aplicação, realizada com estudantes de uma escola técnica estadual, investigamos se o material histórico - científico viabilizou para os estudantes uma compreensão de que o conhecimento é historicamente construído, procurando desmistificar a visão de uma ciência pronta, neutra e realizada apenas por grandes \"gênios\". Da análise de nossos dados, concluímos que uma parcela dos estudantes considerou significativa a contribuição da história da ciência para concretizar essa dimensão formativa e cultural da Física no Ensino Médio. This research has as principal objective submit a teaching proposal that prevail the cultural elements of Physics from a historical epistemological approach in high school. We are expecting that with this approach we can contribute to modify a situation that, in general, shows an incomprehensible physical, filled with abstract equations and concepts. To carry on this study, was produced a historical scientific material using as basic reference the Class Notes of Professor João Zanetic, for the discipline it in the course of Degree in Physics teachers. The developed program dealt with the construction of the aristotelic paradigm and the advent of the Copernican proposal that competes with the Aristotelian until arriving at gravitational theory of Newton, heiress of the Copernican challenge. In application, that involved State Technic high school students, we analyzed if the scientific historical material made viable for students an understanding that Knowledge is historically constructed trying to demystify a vision of a finished science, neutral and only realized by great geniuses. The analysis of our results, showed part of the students considered significant the contribution of the history of science to promote this formative and cultural dimension of physics.

Nesta tese, a abstração é investigada e desenvolvida com o objetivo de contribuir para a compreensão e solução dos problemas físicos trabalhados com alunos de Ensino Médio. O conceito de abstração é averiguado historicamente com vistas ao seu entendimento epistemológico para a física e, em especial, para o desenvolvimento cognitivo dos estudantes, colaborando para o entendimento e solução de problemas tratados em sala de aula. O aporte teórico utilizado é fornecido pela teoria de Raymond Duval, a respeito dos registros de representação semiótica, compreensão e aprendizagens intelectuais, segundo sua fórmula: não há noésis sem semiósis. Atividades focando a promoção da abstração, por meio de ferramentas didáticas deduzidas da teoria dos registros de representação semiótica, são realizadas com estudantes do Ensino Médio e, para efeitos de comparação, com uma turma de 9º ano do Ensino Fundamental. As atividades tiveram duas versões. A primeira, diagnóstica, observando as principais dificuldades dos estudantes nos problemas físicos trabalhados; a segunda, tratou de problemas canônicos da física de sala de aula, por meio da ferramenta didática desenvolvida. A análise das respostas destas atividades indica o desenvolvimento da abstração dos estudantes e aumento da taxa de sucesso na solução de problemas físicos, desde que seja garantido o fenômeno da congruência, por meio da função de objetivação, discriminação das unidades significantes e conversão dos registros semióticos da física trabalhados nos problemas canônicos da disciplina. Os resultados apontam para um ensino de física que promove a abstração nos estudantes e uma melhoria na compreensão e solução de problemas de sala de aula. In this thesis, the abstraction is investigated and developed with the objective of contributing to the understanding and solution of the physical problems worked with students of High School. The concept of abstraction is historically ascertained with a view to its epistemological understanding for physical, particularly for cognitive development of students, especially for the students\' cognitive development, collaborating to the understanding and solution of problems treated in the classroom. The theoretical approach is provided by Raymond Duval\'s theory, about the semiotic representation registers, intellectual understanding, and learning, according to its formula: there is no noesis without semiosis. Activities focusing on the promotion of abstraction, through didactic tools deduced from the theory of records of semiotic representation, are carried out with high school students and, for comparison purposes, with a 9th grade elementary school class. The activities had two versions. The first diagnosis, observing the main difficulties of the students in the physical problems worked; the second, dealt with canonical problems of classroom physics, through the didactic tool developed. The analysis of the responses of these activities indicates the development of students\' abstraction and increase of the success rate in the solution of physical problems, provided that the congruence phenomenon is guaranteed through the objectivation function, discrimination of the signifying units and conversion of the semiotic registers of physics worked on the canonical problems of discipline. The results point to a physics teaching that promotes abstraction in students and an improvement in understanding and solving classroom problems.

A biomassa lignocelulósica, como o bagaço de cana-de-açúcar, tem potencial para ser usado como matéria-prima na fabricação de produtos de valor agregado, uma vez que, seus componentes estruturais podem ser separados através de pré-tratamentos e utilizados em linhas de processos. Diferentes tipos de pré-tratamentos tem sido desenvolvidos com este objetivo, e neste contexto, foi proposto um tratamento sequencial químico-enzimático (SQE) do bagaço de cana-de-açúcar com três estágios; 1) Extração alcalina a frio (CAE): realizado com 10% (m/m) de NaOH por 30 min a 25ºC, 2) Pré-tratamento sulfito alcalino em etanol (ASE): realizado com 2,5% (m/m) de NaOH e 5% (m/m) de Na2SO3 em etanol (30 %v/v), por 2 h a 120ºC e 3) Extração enzimática da hemicelulose residual (EEH): conduzida com extrato comercial de xilanase (Luminase) a 5UI/g de biomassa em tampão fosfato de sódio 50 mM, pH 8 a 50ºC, por 6 horas e 24 horas. O tratamento SQE permitiu a solubilização de 48% e 60% da hemicelulose e 86% e 84% da lignina original do bagaço, diferenças obtidas em função do tempo de extração enzimática de 6 e 24 horas, respectivamente. Os sólidos resultantes da segunda etapa do pré-tratamento (polpa-P2) e da terceira etapa (polpa-P3) foram hidrolisados com o coquetel enzimático Cellic Ctec2 (10 FPU/g de glucana) por 48h a 50ºC, pH 4,8, nas consistências de 5%, 10% e 15% m/v. A extração enzimática de hemiceluloses (terceira etapa do tratamento SQE) da polpa-P2 não contribuiu com a hidrólise de celulose. Na consistência de 5%, as polpas P2 e P3 apresentaram 95 e 94% de conversão de celulose em 24h, valores similares foram obtidos para as polpas na consistência de 10%, porém em 48h de reação. A conversão de celulose das polpas P2 e P3 em 48h, a 15% de consistência, diminuiu para 84% e 81%, respectivamente. A polpa P3, proveniente da extração enzimática das hemiceluloses por 24h, apresentou um menor valor de conversão de celulose (74%), a 15% de consistência, evidenciando-se o efeito negativo da extração adicional de hemicelulose sobre a hidrólise da celulose. Embora não tenham sido observadas diferenças significativas nas porcentagens de conversão de celulose nas polpas P2 e P3, a implementação das três etapas de pré-tratamentos possibilitou a obtenção de duas frações diferentes de hemiceluloses, que foram recuperadas por precipitação com etanol, cada uma delas com características e aplicações potenciais diferentes. A composição química das hemiceluloses extraídas do bagaço de cana as define como arabinoxilana. As condições operacionais utilizadas na primeira etapa (CAE) do tratamento SQE gerou xilanas com maiores massas molares (34.598 g/mol) e mais contaminadas com lignina (18%) comparadas às xilanas recuperadas na terceira etapa (EEH), que apresentaram massas molares entre 9.948-11.678g/mol com 1,5- 3,5% de lignina. Nestas últimas foram identificados a presença de xilooligossacarideos (XOS) como xilotriose (X3), xilotetraose (X4) e xilopentaose (X5). Lignocellulosic biomass such as sugarcane bagasse has the potential to be used as raw material in the manufacture of value-added products, since its structural components can be separated through pre-treatments and used in process lines. Different types of pretreatments have been developed with this objective, and in this context, a sequential chemical-enzymatic treatment (SQE) of three-stage sugarcane bagasse was proposed. 1) Cold alkaline extraction (CAE): performed with 10% (w/w) NaOH for 30 min at 25ºC, 2) Alkaline sulfite etanol pre-treatment (ASE): performed with 2.5% (w/w) NaOH and 5% (w/w) Na2SO3 in ethanol (30% v/v) for 2h at 120ºC and 3) Enzymatic extraction of residual hemicellulose (EEH): Conducted with commercial extract of xylanase (Luminase) at 5UI/g biomass in 50mM sodium phosphate buffer, pH 8 at 50ºC, for 6h and 24h. The SQE treatment allowed the solubilization of 48% and 60% of the hemicellulose and 86% and 84% of the original bagasse lignin, differences obtained as a function of the enzymatic extraction time of 6 and 24 hours, respectively. The solids resulting from the second stage (pulp P2) and the third stage (pulp P3) of the pretreatment were hydrolyzed with the enzymatic cocktail Cellic Ctec2 (10FPU/g glucan) for 48h at 50ºC pH 4.8, in the consistencies of 5%, 10% and 15% m/v. The enzymatic extraction of hemicelluloses (third stage of the treatment SQA) of the pulp-P2 did not contribute to the hydrolysis of cellulose. At the consistency of 5%, pulps P2 and P3 presented 95 and 94% of cellulose conversion in 24h, similar values were obtained for those pulps in the consistency of 10%, but in 48h of reaction. The cellulose conversion of pulps P2 and P3 in 48h, at 15% consistency decreased to 84% and 81%, respectively. The pulp P3, from the enzymatic extraction of the hemicelluloses for 24h, presented a lower value of cellulose conversion (74%), at 15% of consistency, evidencing the negative effect of the additional extraction of hemicellulose on the hydrolysis of cellulose. Although no significant differences were observed in the cellulose conversion percentages in the P2 and P3 pulps, the implementation of the three pretreatment steps allowed two different fractions of hemicelluloses to be obtained, which were recovered by precipitation with ethanol, each with characteristics and potential applications. The chemical composition of the hemicelluloses extracted from the sugarcane bagasse describes them as arabinoxylan. The operating conditions used in the first stage (CAE) of the SQE treatment generated xylans with higher molar masses (34,598 g/mol) and more lignin contaminants (18%) compared to the third stage (EEH) recovered xylans, which presented molar masses between 9,948-11,678g/mol with 1.5-3.5% lignin. In the latter, the presence of xylo-oligosaccharides (XOS) such as xylotriose (X3), xylotetraose (X4) and xylopentaose (X5) were identified.

Neste trabalho foi avaliada a produção de etanol a partir da palha de arroz por processo de sacarificação e fermentação em separado (SHF). Para isto, a biomassa foi processada em quatro etapas: 1) tratamento alcalino, para solubilização de grupos acetil (desacetilação) e parcial remoção de lignina e cinzas e; 2) tratamento ácido, para separação da hemicelulose; 3) hidrólise enzimática, para conversão da celulose em glicose 4) fermentação dos hidrolisados açucarados obtidos. O rendimento de cada etapa, assim como, a composição química das frações obtidas (sólido e líquido) foram determinadas. O tratamento ácido teve como objetivo estabelecer uma condição de tratamento para palha de arroz, previamente tratada com álcali, visando eficiente solubilização da hemicelulose, sem contudo, ocasionar grandes perdas no teor de celulose no sólido. O estudo de temperatura, concentração de ácido e tempo foi feito em reator de aço inox com capacidade de 0,5 L. O processo de hidrólise ácida nas condições otimizadas (85 mg de H2SO4/g biomassa, 10% de sólidos, 150 ºC por 10 min em reator 80 L) revelou uma elevada solubilização da hemicelulose (RHH = 94%) e a obtenção de um hidrolisado com menor carga de compostos inibidores. Nestas condições, a composição da celulignina foi de 58,2 de celulose, 19,4 de lignina e 5,9 de hemicelulose m/m. Em seguida, foi então avaliado o processo de sacarificação enzimática da celulignina com altos teores de sólidos (16; 20 e 24% m/v) empregando um reator do tipo Moinho de Bolas Verticais (MBV). Para estes ensaios foram utilizadas as seguintes condições: carga enzimática de 29,5 FPU por grama de celulose, 30 esferas de vidro, temperatura de 46 °C e agitação de 100 rpm. O rendimento de hidrólise enzimática (RHE) em batelada simples foi reduzido de 80 para 72%, com o aumento do teor de sólidos de 16 para 24% m/v. Porém, a condução do processo em batelada alimentada foi capaz de contornar os problemas de mistura causados pelo efeito dos sólidos, o que possibilitou atingir um valor de RHE de 78%, a partir de 24% m/v de substrato. O estudo da fermentabilidade do hidrolisado celulósico (HC) por Kluyveromyces marxianus revelou uma melhor performance do processo na ausência dos sólidos residuais, sendo ainda necessária sua suplementação nutricional. Neste hidrolisado, em reator MBV, a produção de etanol atingiu de 32 g/L a partir de 110 g/L de glicose, o que correspondeu a uma eficiência de 67% e produtividade volumétrica de 3,1 g/L.h. Já a fermentabilidade do hidrolisado hemicelulósico por Scheffersomyces stipitis não foi melhorada com suplementação nutricional e a produção de etanol alcançou 12 a partir de 50 g/L de xilose, o que correspondeu a uma eficiência de 45% e produtividade volumétrica de 0,2 g/L.h, utilizando frascos Erlenmeyer. Com estes resultados e a partir dos rendimentos obtidos em cada etapa do processamento da palha de arroz, foi desenvolvido um balanço de massa para produção global de etanol, foi possível obter 9 g de etanol a partir de 100 g de palha. Em função destes resultados, conclui-se que a palha de arroz é um subproduto agrícola com grande potencial para ser explorado como matéria-prima em biorrefinarias, especialmente para a produção de etanol sendo ainda necessários estudos com vistas a melhorias no processo enzimático e fermentativo. In this work ethanol production from rice straw sugar fractions by saccharification and separate fermentation (SHF) was evaluated. The biomass was treated in four steps: 1) alkaline treatment, for acetyl solubilisation (deacetylation) and partial removal of lignina and ashes; 2) acid treatment, for hemicellulose separation; 3) enzymatic hydrolysis, to convert cellulose in glucose and 4) fermentation of the obtained sugars from rice straw hydrolyzate. In each step, the yield and chemical composition of liquid and solid fractions were determinate. Acid treatment goal was to establish a condition for rice straw previously treated with alkali, aiming at the efficient solubilization of hemicellulose, without causing high losses in the cellulose content in the solid. The study of temperature, acid concentration and time was done in a stainless steel reactor with a capacity of 0.5 L. The process of acid hydrolysis under optimized conditions (85 mg of H2SO4/g biomass, 10% de solids, 150 ºC for 10 min in a 80 L reactor) resulted in a high hemicellulose solubilisation (RHH = 94 %) and in a hydrolysate with low charge of inhibitors compounds. Under these conditions, the cellulignin composition was 58.2 cellulose, 19.4 lignin and 5.9 hemicellulose w/w. After that, the use of high solids contents in the process of enzymatic saccharification of the pretreated biomass was evaluated using high solids (16; 20 and 24% m / v) using a Vertical Ball Mill (MBV). The following conditions were used for these assays: enzymatic loading of 29.5 FPU per gram of cellulose, 30 glass beads, temperature of 46 ºC and stirring at 100 rpm. Increasing solid content from 16 to 24% w/v resulted in a reduction of enzymatic hydrolysis yield (HSR), from 80% to 72%. However, the fed batch process overcame the mixing problems caused by the solids, reaching a RHE value of 78%, using 24% w/v of the substrate. The study of the cellulose hydrolyzate (HC) fermentability by Kluyveromyces marxianus revealed that the best process condition was in the absence of the residual solids and nutritional supplementation was still necessary. In this hydrolyzate, the ethanol production reached 32 g/L, from 110 g/L glucose, an efficiency of 67% and volumetric productivity of 3.1 g/L.h using MBV reactor. However, the fermentability of the hemicellulosic hydrolyzate by Scheffersomyces stipitis was not improved by nutritional supplementation and ethanol production reached 12.0 from 50 g/L xylose, an efficiency of 45% and volumetric productivity of 0.2 g/L.h, using Erlenmeyer flasks. With these results and from the yields obtained in each step of the processing of rice straw, a mass balance was developed for the global production of ethanol, it was possible to obtain 9 g of ethanol from 100 g of straw. Due to these results, it was concluded that rice straw is an agricultural byproduct with great potential to be exploited as a raw material in biorefineries, especially for the production of ethanol. More studies are still required to optimize the enzymatic and fermentative process.

Os polissacarídeos possuem diversas aplicações industriais devido a sua ampla variedade de propriedades físico-químicas. Além desses empregos tradicionais, pesquisas mais recentes estão impulsionando o uso de polissacarídeos para novas aplicações, principalmente na área de terapia farmacêutica. Com o objetivo de ampliar a produção industrial de polissacarídeos microbianos, pesquisas têm se concentrado nos exopolissacarídeos (EPS), que apresentam produtividade elevada e processos de extração e purificação mais simples quando comparados aos polímeros tradicionais. A lasiodiplodana, uma ?-(1->6)-D-glucana, é um EPS produzido por Lasiodiplodia theobromae, um fungo filamentoso característico de regiões tropicais e patógeno de mais de 500 espécies vegetais. Na produção de EPS observa-se que, como resultado do crescimento e da produção do biopolímero, o meio de cultivo torna-se mais viscoso, tornando difícil a manutenção da homogeneidade no biorreator e, consequentemente, prejudicando a transferência de massa e oxigênio no meio. Nos cultivos em que ocorrem mudanças na reologia do meio e nos quais são utilizados fungos filamentosos, sensíveis ao cisalhamento, o uso de biorreatores convencionais, como o Stirred Tank Reactor (STR) e o Airlift, não é adequado. Nesse contexto, no presente estudo tem-se como objetivo estudar a cinética de crescimento, consumo de substrato e produção de EPS pelo fungo filamentoso Lasiodiplodia theobromae, a partir de glicose e de glicerol, no Biorreator Agitado e Aerado de Baixo Cisalhamento (BAABC) e compará-lo com o STR. No estudo inicial, realizado em frascos agitados, a maior produção de EPS (6,49 ± 0,03 g/L) foi alcançada pelo ensaio G, que continha a maior concentração glicose testada (50 g/L) e a menor concentração de extrato de levedura (3 g/L). Quando se utilizou glicerol como fonte de carbono, a maior produção de EPS (3,39 ± 0,06 g/L) foi observada no Ensaio O, que continha 30 g/L de glicerol e a maior concentração de fonte de nitrogênio testada (12 g/L de extrato de levedura). Nos ensaios em biorreatores, quando utilizou-se glicose como fonte de carbono observou-se que o BAABC com controle de temperatura proporcionou uma produção de 3,17 ± 0,16 g/L de EPS, concentração inferior à obtida em frascos, porém bastante superior à obtida no biorreator STR (0,70 ± 0,12 g/L). Para os meios contendo glicerol, o biorreator STR proporcionou uma produção de EPS de 3,02 ± 0,19 g/L, enquanto no BAABC a concentração de EPS obtida foi muito menor (1,45 ± 0,25 g/L). Analisando-se, porém, a concentração máxima de biomassa obtida (28,86 ± 1,46 g/L) bem como os parâmetros cinéticos relacionados (YX/S e QX), nota-se que a produção de biomassa foi muito superior e mais eficiente no BAABC. Apesar das diferenças morfológicas visualmente observadas e confirmadas por meio de microscopia óptica nos EPS obtidos a partir de glicose e de glicerol, as análises de Difração de raios-X e Espectroscopia de absorção na região do infravermelho com Transformada de Fourier permitiram evidenciar a similaridade estrutural entre ambos os EPS. Polysaccharides have several industrial applications because of their wide variety of physicochemical properties. In addition to these traditional applications, recent research is driving the use of polysaccharides towards new applications, especially in the field of pharmaceutical therapy. With the aim of increasing the industrial production of microbial polysaccharides, research has focused on exopolysaccharides (EPS), which have high productivity and simpler extraction and purification processes when compared to traditional polymers. Lasiodiplodana, a ?-(1->6)-D-glucan, is an EPS produced by Lasiodiplodia theobromae, a filamentous fungus characteristic of tropical areas and pathogenic of more than 500 plant species. In EPS production, as a result of the growth and biopolymer production, the culture medium becomes more viscous, making it difficult to maintain homogeneity inside the bioreactor and, consequently, harming the transfer of mass and oxygen in the medium. In cultures where changes in media rheology occur and in which shear-sensitive filamentous fungi are used, the use of conventional bioreactors, such as Stirred Tank Reactor (STR) and Airlift, is not appropriate. In this context, the objective of the present study was to study the growth kinetics, substrate consumption and EPS production by the Lasiodiplodia theobromae filamentous fungus, from glucose and glycerol, in the Low-Shear Aerated-Agitated Bioreactor (LSAAB) and compare it with the STR. In the initial study, conducted in shaken flasks, the highest EPS production (6.49 ± 0.03 g/L) was achieved by the G test, which contained the highest glucose concentration tested (50 g/L) and the lowest concentration of yeast extract (3 g/L). When glycerol was used as the carbon source, the highest EPS yield (3.39 ± 0.06 g/L) was observed in Test O, which contained 30 g/L glycerol and the highest concentration of nitrogen source tested (12 g/L of yeast extract). In the bioreactor trials, when glucose was used as the carbon source, it was observed that the LSAAB with temperature control provided a production of 3.17 ± 0.16 g/L of EPS, a concentration lower than that obtained in flasks, but rather higher than that obtained in the STR bioreactor (0.70 ± 0.12 g/L). For the glycerol-containing media, the STR bioreactor produced 3.02 ± 0.19 g/L of EPS, while in LSAAB the EPS concentration obtained was much lower (1.45 ± 0.25 g/L). However, analyzing the maximum concentration of biomass obtained (28.86 ± 1.46 g/L) as well as the related kinetic parameters (YX/S and QX), biomass production was much higher and more efficient in LSAAB. In spite of the visually observed morphological differences confirmed by optical microscopy in EPS obtained from glucose and glycerol, X-ray diffraction and absorption spectroscopy analyzes in the infrared region with Fourier transform showed the structural similarity between both EPS.

Atualmente, as microalgas têm se mostrado uma matéria prima de interesse para a produção de biocombustíveis, por ser uma fonte renovável, não poluente e por não competir em áreas de cultivos de alimentos. No entanto, há a necessidade de se explorar fatores e metodologias na produção de biodiesel de microalgas para que o processo seja viabilizado. Este estudo buscou potencializar o processo de transesterificação direta (extração e reação simultaneamente) da biomassa da microalga Chlorella minutíssima para a produção de ésteres etílicos brutos tendo em vista a produção de biodiesel. O processamento direto (in situ) investigou separadamente o uso da biomassa seca e úmida, sob os efeitos dos fatores etanol, clorofórmio e ácido como catalisador. A metodologia de Taguchi foi utilizada como planejamento de experimentos para potencializar a conversão e rendimento mássico em ésteres etílicos. A partir da biomassa seca, analisadas as razões de etanol/biomassa de 100, 50, 25 e 10 mL/g teve a maximização dos resultados utilizando 25 mL de etanol (86,16% em massa com 96% de conversão) e 50 mL de etanol (104% em massa com 88% de conversão), ambas, com 5 mL de clorofórmio e 1mL de ácido sulfúrico por grama de biomassa. Posteriormente, com a inclusão dos catalisadores ácidos HCl e H2SO4 como variável, investigou-se o a reação de transesterificação in situ a partir da biomassa úmida (84% em base seca). Ambos ácidos demonstraram não ter efeito sobre as repostas. A maximização tanto do rendimento mássico quanto da conversão (131,5% em massa com 84% de conversão), bem como produzir a maior quantidade de ésteres com a menor uso de reagentes, utiliza a concentração do ácido a 0,6 mol/L, 25 mL de etanol e proporção de 1:10 de clorofórmio. Tanto a partir da biomassa seca quanto a partir da biomassa úmida, a metodologia de Taguchi foi capaz de determinar os melhores ajustes das condições reacionais para a síntese de ésteres etílicos brutos sem a necessidade de aplicar condições reacionais limitadas pela construção ou segurança do projeto como irradiação de micro-ondas ou condições supercríticas. Currently, microalgae are considered an interest feedstock for the biofuel production, since they correspond to a renewable and non-polluting source, not competing with food crops areas. However, there is a need to explore factors and methodologies in the production of microalgae biodiesel to enable the process. This study aimed to enhance the direct transesterification process (simultaneous extraction and reaction) of the Chlorella minutíssima microalgae for the crude ethyl esters production in order to produce biodiesel. The direct processing (in situ) was investigated separately dry and wet biomass use under the effects of ethanol, chloroform and acid as a catalyst. The Taguchi methodology (design of experiments) was used to increase conversion and ethyl esters mass yields. The ethanol ratios 100, 50, 25 and 10 mL/g were analyzed from dry biomass. The results were maximized using 25 mL of ethanol (86.16% by mass with 96% conversion) and 50 mL (104% by mass with 88% conversion) with 5 mL of chloroform and 1 mL of sulfuric acid per gram of biomass. Subsequently, with the inclusion of acid catalysts HCl and H2SO4 as a variable, the in situ transesterification reaction of wet biomass (84% on dry basis) was investigated. In both cases, the acids showed no effect on the responses. Mass yield and conversion were maximized (131.5% by mass with 84% conversion), as the highest number of esters with the lowest use of reagents, take 0.6 mol/L acid concentration, 25 mL ethanol and 1:10 chloroform ratio. Taguchi methodology was able to determine the best reaction conditions adjustments for crude ethyl esters synthesis from dry biomass and wet biomass were met without the need to apply reaction conditions limited by the construction or project safety, as microwave irradiation or supercritical conditions.

A literatura aponta modelos diferentes sobre a base de conhecimentos para o ensino que um professor deve dominar. Em decorrência dessas alternativas há também uma ausência de definições sobre o corpo de conhecimentos que necessite ser trabalhado nos cursos de formação de professores bem como avaliado nos concursos públicos de seleção de professores. O objetivo deste estudo foi delinear qual a base de conhecimentos para o ensino a legislação brasileira e os concursos públicos de professores estão priorizando. O foco foram os professores de Química para o Ensino Médio. O presente estudo traz um levantamento qualitativo e quantitativo dos conhecimentos avaliados nesses concursos, assim como a análise das políticas públicas vigentes na época desses processos seletivos. A análise teve como referencial teórico a base de conhecimentos de professores. O mapeamento dos conhecimentos base que um professor de Química deve possuir, segundo a legislação e os concursos públicos analisados, revela um professor que deve dominar o conteúdo específico de química, ter conhecimento das teorias pedagógicas, conseguir interpretar textos, conhecer a Lei de Diretrizes e Bases de 1996, saber usar um computador e ter conhecimentos de matemática básica, perfil este muito distante do que a literatura de conhecimentos de professores apresenta. A julgar pelos editais e pelas provas de concursos públicos, bem como pelos documentos de políticas públicas, nossos futuros professores basicamente precisam saber química mas não precisam saber lecionar química. Pelos documentos analisados, não há uma especificidade de conhecimentos que faça distinção entre a profissão professor de química e um químico. Assim, a contribuição que esses documentos analisados oferecem é um acirramento da desvalorização da profissão professor, quando na verdade deveriam atuar na direção oposta The literature points different models about the knowledge base for teaching that a teacher should master. As a result of these alternatives there is also a lack of definitions about the body of knowledge that needs to be worked on in teacher training courses as well as evaluated in public teacher selection exams. The purpose of this study was to outline the knowledge base for teaching that Brazilian legislation and the public exams for selecting teachers are prioritizing. Our focus was the Chemistry Teachers for High School. The present study brings a qualitative and quantitative survey of the knowledge evaluated in these exams, as well as the analysis of the current public legislation at the time of these chemistry teachers selection exams. Our analysis was based on the knowledge base for teaching. The mapping of the knowledge base that a chemistry teacher must possess according to the legislation and public selection exams analyzed reveals a teacher who must know the specific content of chemistry, have knowledge of pedagogical theories, be able to interpret texts, know the Law of Education Guidelines and Bases of 1996, to know how to use a computer, this profile is very far from what the literature of teacher knowledge presents. Judging from the public exams, as well as from public policy documents, our future teachers basically need to know chemistry but do not need to know how to teach chemistry. From the documents analyzed, there is no specificity of knowledge that distinguishes between the chemistry teacher and a chemist. Thus, the contribution that these analyzed documents offer is a devaluation of the teacher profession, when in fact they should act in the opposite direction.

A teoria dualista, estruturada pelo químico sueco Jöns Jacob Berzelius, foi bastante utilizada durante a primeira metade do século XIX, mas foi gradativamente abandonada à medida que passou a não dar conta dos fenômenos observados especialmente para os compostos orgânicos, cujo estudo avançava à época. No entanto, a presença de elementos dessa teoria em livros didáticos de química atuais foi apontada por pesquisadores da área de Ensino de Ciências. Tendo em vista o papel do livro didático na educação científica, e que a ausência de conceitos desatualizados é critério utilizado pelo Ministério da Educação para a seleção das obras didáticas utilizadas por alunos e professores na rede pública de ensino, investigamos o que foi a teoria dualista de Berzelius e em qual período esteve vigente, de forma a fundamentar a busca de elementos dessa teoria em livros didáticos de química para o Ensino Médio. Para tanto, analisamos fontes históricas primárias e secundárias, à luz da epistemologia de Canguilhem e de referenciais contemporâneos da historiografia da ciência, por meio da análise textual discursiva, de forma a produzir um estudo de caso histórico que permitisse caracterizar a teoria dualista e sua relevância em seu contexto original e na atualidade. A partir dessa caracterização, procuramos identificar possíveis reminiscências dessa teoria nos quatro livros didáticos de química aprovados pelo Programa Nacional do Livro Didático para 2015. Constatamos, em três deles, a presença de termos e conceitos que remetem à teoria dualista de Berzelius, de forma hibridizada a conceitos de teorias atuais. Discutimos algumas implicações dessa constatação para o ensino de química e possibilidades de abordagem didática à luz do estudo de caso produzido. The dualistic theory, structured by Swedish chemist Jöns Jacob Berzelius, was widely used during first half of the 19th century. As the study of organic compounds advanced, the dualistic theory was gradually abandoned, as it was not capable to explain the new observed phenomena. However, Science Teaching researchers pointed to the presence of elements of this theory in current chemistry textbooks. Considering the role of textbooks in scientific education, and that the absence of outdated concepts is a criterion utilized by the Brazilian Ministry of Education to select textbooks used by students and teachers in public schools, this dissertation aimed at investigating what was Berzelius\'s dualistic theory and in which period it was considered as valid, to substantiate the search of elements of this theory in high school chemistry textbooks. Primary and secondary historical sources were analyzed, in the light of Canguilhem\'s epistemology and contemporary historiography of science, by means of discursive textual analysis. Such analysis resulted in a historical case study characterizing the dualistic theory and evaluating its relevance in its original context and in the present. From this characterization, we attempted to identify possible reminiscences of this theory in the four books approved by the Brazilian Textbook National Program for 2015. Terms and concepts that refer to Berzelius\'s dualistic theory were found hybridized with concepts from present-day theories in three of the four books. Some implications of this finding to chemistry teaching and possible didactic approaches to the produced case study were discussed.

O presente trabalho recorre à Filosofia da Química como viés para investigar o processo de ensino-aprendizagem em duas disciplinas de Química Geral em um curso para formação de químicos. A investigação se baseou em diversas fontes: respostas dos estudantes via questionários, gravações de aulas, atividade dos estudantes em aula, resposta esperada pelo professor para essa atividade e entrevistas com professores das disciplinas, a fim de possibilitar a triangulação dos resultados. Procurou-se caracterizar a preferência dos estudantes e professores acerca dos tipos de teorias e evidências utilizadas em suas explicações. As teorias hipotéticas e as evidências experimentais mediadas por instrumentos analíticos, como o espectrofotômetro, foram preferidas pelos professores, mas os estudantes mostraram dificuldades em lidar com elas neste momento inicial de sua formação superior. Foi percebida, também, uma tensão subjacente entre a química das moléculas e a química das substâncias, cuja relação está internalizada pelos professores mas não pelos alunos, e que se reflete em suas escolhas pelos tipos de explicações. Essa tensão pode ser entendida a partir da relação entre fazer química (baseado fortemente em instrumentos para separação e caracterização de compostos, e nas teorias que descrevem a química das moléculas) e ensinar química em uma disciplina introdutória (como escolher conteúdos e abordagens que permitam entender a relação entre o nível fenomenológico macroscópico e os modelos explicativos submicroscópicos). Para o químico em formação, observar uma evidência experimental e relacioná-la com uma teoria que envolve entidades submicroscópicas para formar uma explicação é um processo muito complexo. Esse processo fica ainda mais complexo quando a evidência a ser utilizada é mediada por um instrumento. Assim, os resultados obtidos e apresentados nesta tese apontam para a questão de que a diferença entre os tipos de evidências experimentais (mediadas e não mediadas) não pode ser tratada como um conhecimento tácito no ensino superior de Química Geral. This thesis takes the philosophy of chemistry as a guide to investigate the process of teaching and learning in two general chemistry disciplines in a training course for chemists. In order to enable triangulation of results, the study relied on several sources: students\' responses to questionnaires, recording of classes, classroom students\' activities, expected responses by the lecturer for activities, and interviews with the lecturers. The investigation sought to characterize the preferences of students and lecturers about the kinds of theories and evidences used in their explanations. Lecturers preferred hypothetical theories and experimental evidences mediated by analytical instruments such as the spectrophotometer. However, students showed difficulties in dealing with such theories and mediated evidences in this initial stage of their education. A subjacent tension between the chemistry of molecules and the chemistry of substances, whose relation is internalized by the lecturers but not by the students, was also reflected in their choices for the types of explanations. Such tension can be understood considering the relationship between making chemistry (which is strongly based on instruments for separation and characterization of compounds, and on theories which describe the behavior of molecules) and teaching chemistry on an introductory course (which requires the choosing of contents and approaches to describe the relationship between the macroscopic phenomenological level and the submicroscopic explanatory models). For a chemistry undergraduate, observing an experimental evidence and relating it to a theory which involves submicroscopic entities to form an explanation is a very complex process. This process becomes even more complex when the evidence to be used is mediated by instruments. Thus, the results obtained and presented in this thesis point to the issue that the difference between the types of experimental evidences (direct or mediated) cannot be treated as a tacit knowledge in a General Chemistry university course.

Nas últimas décadas, investigações têm destacado o papel da história e filosofia da ciência (HFC) na educação científica. O reconhecimento da pluralidade e complexidade da ciência tem originado estudos, os quais apontam que o ensino sobre ciências deve levar em conta as diferenças entre as disciplinas científicas. Assim, tem-se discutido a importância da consideração de elementos da história e da filosofia da química no aprimoramento do processo de ensino e aprendizagem dessa ciência. Apesar disso, investigações têm constatado que pouco ou nada se discute acerca desses assuntos nas aulas de ciências. Diante disso, esta dissertação tem como intuito investigar a concepção de professores de química sobre a inclusão de elementos da HFC no ensino, com foco nas características inerentes às práticas e aos conhecimentos químicos. Foram investigadas as concepções de cinco professores de química, que atuam em diferentes escolas públicas da região metropolitana de São Paulo, acerca de cinco temas, elaborados com base em estudos da área de ensino de ciências e em diretrizes curriculares oficiais: relações com a sociedade, modelos e modelagem, experimentação, desenvolvimento histórico e reducionismo. Por meio da análise qualitativa dos dados, as concepções docentes, para cada tema, foram classificadas em dois subeixos temáticos: prática docente e relevância. Ademais, foram identificados fatores externos e internos que influenciam as práticas e concepções dos sujeitos concernentes a considerações filosóficas, históricas e sociológicas sobre a química. Os resultados evidenciam que, de modo geral, os sujeitos consideram relevantes determinados assuntos relacionados à natureza da química e, em certa medida, buscam inseri-los em suas práticas cotidianas. Contudo, mostraram também que os motivos pelos quais os docentes conferem importância a algumas discussões, e o modo como as desenvolvem, podem limitar a compreensão dos estudantes sobre a complexidade da construção do conhecimento científico. Além disso, foram raras as referências a aspectos específicos da química, à importância de evidenciar e discutir esses aspectos com os estudantes, assim como à preparação de situações didáticas próximas à prática química autêntica. In recent decades, research has highlighted the role of history and philosophy of science (HFC) in science education. The recognition of the plurality and complexity of science originated studies showing that the teaching of science must take into account the differences between scientific disciplines. Thus, the importance of considering elements of the history and philosophy of chemistry in the improvement of science education has been the subject of discussions. Nevertheless, research has found that little or nothing is discussed about these issues in science classes. Therefore, this work aims at investigating chemistry teachers\' conceptions on the inclusion of HFC elements in education, focusing on the characteristics of chemical knowledge and practices. Five chemistry teachers, working in different public schools in the metropolitan region of São Paulo, were interviewed about five themes related to research findings in the area of science education and to current curriculum guidelines: science and society relations, models and modeling, experimentation, historical development, and reductionism. By means of qualitative analysis, teachers\' conceptions for each subject were classified into two subthemes: teaching practice and relevance. Furthermore, external and internal factors influencing practices and conceptions of the interviewees concerning philosophical, historical and sociological aspects of chemistry were identified. Results showed that, in general, the teachers considered some aspects of the nature of chemistry as being relevant and, to some extent, they seek to introduce such aspects into their classroom practices. However, results also showed that the reasons given by the teachers to justify some discussions, and the way they deal with such subjects in the classroom, may limit the students\' understanding of the complexity of the construction of scientific knowledge. Also, the teachers made few references to peculiar aspects of chemistry, to the importance of showing and discussing such aspects with the students, as well as to the preparation of didactic situations close to the real practice of chemistry.

Este estudo buscou definir as melhores condições para a fermentação alcoólica da xilose pela levedura S. stipitis DSM-3651, utilizando suplementação nutricional de baixo custo. Inicialmente, o melaço de cana foi escolhido, devido à sua disponibilidade e inserção no contexto do etanol de segunda geração. Sendo assim, o estudo acerca dos requerimentos nutricionais foi realizado em quatro etapas. A primeira foi avaliar a capacidade da levedura em utilizar os açúcares provenientes de materiais lignocelulósicos e do melaço: xilose, arabinose, glicose, frutose e sacarose. Observou-se que a levedura foi capaz de converter apenas glicose, xilose e frutose em etanol, e inclusive realizar a co-fermentação destes. Desta forma, a segunda etapa foi determinar a composição química do melaço e compará-la com a de um suplemento referência (extratos de levedura e malte, e peptona). Enquanto o conteúdo de minerais foi semelhante o teor de nitrogênio foi bem inferior, de modo que o enriquecimento com fosfato de amônio foi requerido. A próxima etapa confrontou a qualidade nutricional de meios suplementados com melaço e fosfato ou com a suplementação referência, utilizando xilose como fonte de carbono. Embutida nesta análise foram testadas diferentes cargas de inóculo (0,07 e 3,00 g/L) provenientes de cultivos com ou sem limitação de nutrientes. Como resposta obtivemos que, de modo geral, o desempenho fermentativo de S. stipitis DSM-3651 foi reduzido quando apenas melaço e fosfato foram disponibilizados como nutrientes. Desta forma a quarta e última etapa baseou-se na metodologia de planejamento experimental para definir a combinação de nutrientes ideal para cada carga de inóculo. Com base na produção de etanol, definiu-se que, para o prosseguimento do trabalho um meio à base, principalmente, de melaço seria o mais adequado, utilizando uma concentração celular inicial de 3,00 g/L. O estudo dos efeitos das condições de fermentação no crescimento celular e na produção de etanol a partir de xilose, foi realizado com base no planejamento de experimentos e adequada análise estatística, utilizando 4 variáveis: aeração e concentrações de substrato, células e suplemento. Após avaliar e interpretar o impacto que cada variável exerceu no desenvolvimento da levedura, o aumento da produção de etanol foi o critério escolhido para estabelecer as condições que seriam fixadas para a continuidade do trabalho, atendendo nosso objetivo principal; redução da aeração e aumento das concentrações de substrato, células e nutrientes. Considerando que o melaço perfazia a maior porção mássica do suplemento nutricional, e que frutose, glicose e sacarose são os seus principais componentes, avaliou-se a possibilidade de inverter este dissacarídeo, utilizando invertases. O resultado foi uma eficiente hidrólise em glicose e frutose, atingindo 100% rendimento. Deste modo, o estudo de otimização da produção de etanol por S. stipitis DSM-3651, a partir de meio a base de xilose, procedeu-se na forma de uma nova abordagem para a integração das produções de etanol de primeira e segunda geração. Utilizando-se da capacidade intrínseca da levedura de co-fermentar xilose, glicose e frutose, um aumento da concentração de substrato foi obtido a partir do tratamento enzimático do melaço, que passou a exercer função dupla no processo fermentativo: fonte de nutriente e de açúcares fermentescíveis. Como resultado, a condição otimizada pelo presente trabalho atingiu fator de conversão e produtividade volumétrica de etanol de 0,41 g/g e 1,26 g/L.h, respectivamente, referentes à concentração final de 60,36 g/L de etanol. This study seek to define the best conditions for the xylose fermentation by yeast S. stipitis DSM-3651, using an inexpensive nutritional supplementation. Initially, the sugarcane molasses was chosen due to its availability and integration in the second generation ethanol context. Thus, the study of the nutritional requirements was conducted in four stages. The first was to evaluate the yeast\'s ability to use sugars from lignocellulosic materials and sugarcane molasses: xylose, arabinose, glucose, fructose and sucrose. It was observed that the yeast was capable of converting only glucose, xylose and fructose in ethanol, and even carry out their co-fermentation. Thus, the second stage was to determine the chemical composition of sugarcane molasses and compare it with a reference supplement (malt and yeast extracts and peptone). While the mineral content was similar, the nitrogen content was much lower, so that the enrichment of ammonium phosphate was required. In the next step a comparison was established among media supplemented with sugar molasses plus phosphate or reference supplementation considering their nutritional qualities, using xylose as a carbon source. Embedded in this analysis were tested different inoculum loads (0.07 and 3.00 g/L) from cultures with or without nutrient limitation. We obtained that, in general, the fermentative performance of S. stipitis DSM-3651 was reduced when only sugarcane molasses and phosphate were provided as nutrients. Thus the fourth and final step was based on the experimental design methodology to define the optimum combination of nutrients for each inoculum load. Based in ethanol production, it was decided that a media composed mainly by sugarcane molasses would be more appropriate, using an initial cell concentration of 3.00 g/L. The study of the effects of fermentation conditions on cell growth and ethanol production from xylose was conducted based on the design of experiments, and appropriate statistical analysis using four variables: aeration and substrate, cells and supplement concentrations. After evaluating and interpreting the impact which each variable exercised in the yeast development, the increased ethanol production was chosen as criteria to establish the conditions that would be fixed for the research continuation, following our main aim; reducing aeration and increasing substrate, cells and nutrients concentrations. Whereas sugarcane molasses composing the greatest mass portion of the nutritional supplement, and fructose, glucose and sucrose are its main components, we evaluated the ability to invert this disaccharide using invertase. The result was an efficient hydrolysis into glucose and fructose, reaching 100% yield. Thus, the optimization studies of ethanol production by S. stipitis DSM-3651 from a medium composed by xylose was arranged as a novel approach for integrating the first and second generation ethanol production. Using the yeast intrinsic capacity of to perform the co-fermentation of xylose, glucose and fructose, an increase in the substrate concentration was obtained from the enzymatic treatment of the sugarcane molasses, which had a double duty in the fermentation process: nutrient and fermentable sugars source. As a result, the best condition determined by this study reached an ethanol yield and productivity of 0.41g/g and 1.26 g/L.h, respectively, for an ethanol final concentration of 60.36 g/L.

A Química de Produtos Naturais é uma especialidade que procura descrever e mapear os compostos orgânicos provenientes do metabolismo secundário dos seres vivos. Embora essas substâncias não estejam diretamente relacionadas à obtenção de energia e ao crescimento, são detentoras de pronunciadas atividades biológicas, que visam ampliar a sobrevivência e adaptação das espécies que as produzem às condições ambientais em que estão inseridas, desempenhando assim, importantes funções ecológicas. Nesse contexto, a expressiva biodiversidade brasileira contribuiu para o florescimento desse estudo, tornando-se uma produtiva e reconhecida linha de pesquisa no país. Apesar de muito valorizado na pesquisa, ou seja, nos cursos de pós-graduação em Química, dados preliminares apontam que o ensino dos produtos naturais está pouco presente nos cursos de Bacharelado e Licenciatura em Química de diversas universidades públicas brasileiras. Sendo assim, o presente trabalho procura verificar como o conhecimento de Química de Produtos Naturais é expresso nos cursos de graduação em Química, através da análise de sua organização curricular e sob as perspectivas discentes e docentes. Para isso, foi necessário analisar os currículos dos cursos de química (disciplinas e ementas), realizar questionários a alunos de cursos de graduação e entrevistas com professores-pesquisadores da área. Os resultados obtidos têm apontado para a existência de superficialidade na abordagem de conhecimentos acerca dos produtos naturais nos cursos de graduação em Química, mesmo com amplas possibilidades de tratamentos desse tema. Os estudantes de Química confirmaram pouca abordagem da Química de Produtos Naturais em seus cursos, apesar de terem admitido significativo interesse por esse assunto e terem associado seu estudo com uma grande variedade de campos de conhecimento, evidenciando intrínseco caráter interdisciplinar. Além de concordarem com a baixa inserção dos produtos naturais nos cursos de graduação em Química, os docentes têm enfatizado a necessidade de colaboração e integração dos conhecimentos científicos de forma interdisciplinar e a valorização da nossa biodiversidade. The Chemistry of Natural Products is a science specialty that aims to describe and map the organic compounds from the secondary metabolism of living beings. Although are not directly related to obtaining energy and growth, these substances have pronounced biological activities, which aim to enhance the survival and adaptation of producing species to the environmental conditions in which they live, performing important ecological functions. In this context, the expressive Brazilian biodiversity contributed to the development of this study, becoming a productive and recognized line of research in the country. Although highly valued in research, i.e. in graduate courses in Chemistry, preliminary data indicate that the teaching of natural products is absent from the undergraduate courses in Chemistry from several Brazilian public universities. Thus, this work intends diagnose how the Natural Products Chemistry knowledge is expressed in undergraduate courses in Chemistry, through the analysis of their curricula and under the students and teachers perspectives. For this, we carried out a review of undergraduate chemistry curricula (disciplines and summaries), questionnaires to students of undergraduate courses in chemistry, pharmacy and biotechnology and interviews with chemistry teachers who work as researchers in the area of natural products. The results have highlighted the existence of superficiality in knowledge approach on the natural products in undergraduate courses in chemistry, even with extensive possibilities. Despite associate the study of Natural Products Chemistry with a wide variety of fields of knowledge, (showing intrinsic interdisciplinary character), and admit significant interest in this subject, chemistry graduate students have pointed to little approach in their courses. Teachers agree that there is low insertion of natural products chemistry contents in chemistry courses, emphasizing the necessity to value our biodiversity, establishing collaborations, and promoting the integration of scientific knowledge in an interdisciplinary approach.

Os processos de separação por membrana (PSM) vêm ganhando destaque em aplicações industriais por conta de suas vantagens, principalmente o baixo custo de implementação e o baixo consumo de energia para sua operação. A utilização de subprodutos agrícolas na obtenção de materiais é uma tendência crescente, sendo os seus maiores atrativos a grande disponibilidade desses subprodutos e por serem uma matéria-prima barata. O presente trabalho teve como principais objetivos a produção de membranas sua utilização na detoxificação do hidrolisado hemicelulósico originado do tratamento ácido do bagaço de cana-de-açúcar. Para tanto foram produzidos dois tipos de membranas a partir de três polímeros diferentes, o acetato de celulose obtido a partir do bagaço de cana, o acetato de celulose comercial e a poliamida 66. Na produção de acetato a partir do bagaço foi realizado um estudo exploratório para extrair a celulose, matéria-prima do acetato, de uma maneira que se obtivesse um material com alto grau de pureza e que as perdas de celulose durante o processo fossem minimizadas. Para a produção das membranas foi utilizada a técnica de inversão de fases. No caso das membranas de acetato de celulose, foi realizada uma variação dos parâmetros utilizados no processo de confecção das membranas (tempo de evaporação do solvente, temperatura do banho de coagulação e tratamento térmico), com o intuito de se estabelecer as melhores variáveis do processo, enquanto que para a poliamida 66, foram utilizadas condições previamente determinadas por outros estudos. Depois de prontas, as membranas foram caracterizadas fisicamente e pelas suas propriedades de fluxo de água pura, fluxo de vapor de água, rejeição de sais, rejeição de açúcares e rejeição de compostos tóxicos. Finalmente, as membranas foram aplicadas no processo de detoxificação do hidrolisado hemicelulósico para testar sua capacidade de remoção de furfural, hidroximetilfurfural (HMF), ácido acético e compostos fenólicos. No estudo de extração da celulose do bagaço, as melhores condições produziram uma celulose com pureza de 84,01%. O acetato produzido apresentou um grau de substituição de 2,52, podendo ser classificado como um triacetato de celulose. Em comparação, o acetato comercial apresentou um grau de substituição de 2,85. Fisicamente, todas as membranas apresentaram uma morfologia que intercalava a presença de poros com regiões nodulares. As membranas de bagaço de cana apresentaram uma considerável fragilidade, por isso nos testes de permeação sob pressão, elas foram suportadas por uma membrana de polissulfona comercial. Todas as membranas de acetato de bagaço e membrana de poliamida apresentaram fluxo de água pura, enquanto que apenas algumas membranas de acetato comercial conseguiram permear água pura. As membranas apresentaram diferentes resultados nos experimentos de rejeição de compostos, resultado das diferenças estruturais entre elas. No ensaio de detoxificação, a membrana que alcançou o melhor desempenho foi a membrana obtida a partir do acetato comercial. Essa membrana conseguiu remover 89,92% de HMF, 91,99% de furfural, 51,52% de ácido acético e 8,35% de compostos fenólicos. As membranas produzidas a partir do bagaço de cana alcançaram uma remoção de 71,66 de HMF, 60,87% de furfural, 91,79% de ácido acético e 10,86% de fenólicos. Membrane separation processes (MSP) have been highlighted at industrial processes because of their advantages, mainly the low cost of implementation and the low energy consumption during their operation. The utilization of agriculture co-products for the obtainment of material is a increasing trend, wherein the main attractive are the high availability and the low cost of these co-products. The aims of this work were to produce membranes and to investigate their utilization in the detoxification of the hemicellulosic hydrolisate originated from the acid treatment of sugarcane bagasse. For that, two types of membranes were produced from three different types of polymers, cellulose acetate obtained from sugarcane bagasse, commercial cellulose acetate and polyamide 66. For the production of the sugarcane bagasse cellulose acetate it was conducted an exploratory study in order to extract cellulose, raw-material of the acetate, in a manner that the final material possessed high purity degree and the losses of cellulose during the process were minimized. The technique of phase inversion was utilized to produce the membranes. In the case of cellulose acetate membranes, the variation of the membrane production parameters (time of solvent evaporation, temperature of coagulation bath and thermical treatment) was performed for the purpose of establishing the best process parameters, whereas it was utilized previously established conditions found in the literature for the polyamide membrane production. The membranes were characterized physically and for their properties of pure water flux, vapor water flux, salt rejection, sugar rejection and toxic compound rejection. Finally, the membranes were applied in the process of hemicellulosic hydrolysate detoxification for testing their capacity of furfural, hydroxymethylfurfural (HMF), acetic acid and phenolic compound removal. The best conditions of cellulose extraction from sugarcane bagasse were able to produce cellulose with 84.01% of purity. The sugarcane cellulose acetate presented a substitution degree of 2.52, being classified as cellulose triacetate. In comparison, commercial cellulose acetate presented a substitution degree of 2,85. Physically, all membranes possessed a morphology that interspersed the presence of porous and nodular regions. Due to their fragility, sugarcane bagasse membranes were supported by a polysulfone commercial membrane in the tests of permeation under pressure. All sugarcane bagasse membranes and polyamide membrane achieved pure water flux. Nevertheless, just some commercial cellulose acetate membranes could permeate pure water. In the assays of compound rejection, the membranes reached different results, on behalf of their structural differences. The membrane that obtained the best performance in the detoxification process was the membrane produced form commercial cellulose acetate. This membrane was able to remove 89.92% of HMF, 91.99% of furfural, 51.52% of acetic acid and 8.35% of phenolic compounds. The membranes produced from sugarcane bagasse reached a removal of 71.66 of HMF, 60.87% of furfural, 91.79% of acetic acid and 10,86% of phenolics.

Modificações nas concentrações iônicas em substratos de água rasa provocadas por micro-orgnaismos vêm demonstrando valorosas relevâncias tanto em fossilizações quanto precipitações de calcita, aragonita, dolomita, pirita e minerais de sílica e fosfato. Dados micropaleontológicos, petrográficos e geoquímicos, comumente estudados separadamente, quando integrados, podem elucidar questões sobre a formação destes minerais. A Formação Assistência (Subgrupo Irati, Permiano da Bacia do Paraná, Brasil) apresenta células e estruturas normalmente associadas a atividades microbianas, como microesferas dolomíticas, quartzo microcristalino e pirita. Microfósseis foram reconhecidos e seus processos de fossilização reconstituídos. Sílex, dolomito e folhelho de diversos níveis e localidades foram estudados utilizando-se seções petrográficas normais e polidas; resíduos orgânicos extraídos por dissolução ácida (HF/HCl); superfícies corroídas com dissolução parcial com HF; microscopia petrográfica e eletrônica de varredura (MEV); espectroscopia Raman e de energia dispersiva de raio-X (Energy Dispersive X-ray-EDX) e florescência e difratometria de Raio-X. As prospecções iniciais revelaram alta variedade de microfósseis de parede orgânica (cianobactérias; grãos de pólen; clrófitas; acritarcos; fitoclástos; escolecodontes; palinoforaminíferos e raros grãos de esporos) e microesferas dolomíticas. Diferentemente das pesquisas tradicionais sobre palinoestratigrafia, que utilizam de resíduos de rochas siliciclásticas finas, a petrografia do sílex diagenético revelou uma microbiota fóssil composta principalmente por delicadas cianobactérias. Permitiu também o reconhecimento de estágios ontogenéticos e de feições tafonômicas tais como a morfologia tridimensional de vesículas orgânicas e agregações polínicas. Estas preservações excepcionais é resultado de silicificação extremamente eodiagenética. Todas as amostras examinadas por florescência e difratometria de Raio-X apresentaram predomínio de sílica e dolomita e menores quantidades de pirita. Ao contrário dos nódulos e lentes de sílex de outros níveis, conhecidos de outras posições estratigráficas, somente o sílex maciço da Camada de Brechas Evaporíticas (CBE) demonstrou abundantes células de parede orgânica e estruturas preenchidas (fenestras e fraturas) com bordas dolomíticas. A sílica deste nível, portanto, foi gerada por fluídos supersaturados que substituíram a dolomita pré-existente. Analises com MEV e EDX revelaram cianobactérias fossilizadas com invólucros orgânicos (paredes celulares e/ou bainhas extracelulares) e regiões protoplasmáticas preenchidas por quartzo microcristalino. Comparações com estudos laboratoriais e ambientais demonstraram, em primeiro lugra, como a interação entre moléculas nas superfícies das células e íons em solução retiveram os componentes dos invólucros celulares e mineralizaram as demais partes das células. Em segundo lugar, porque o sílex da CBE também concentra microesferas dolomíticas agregadas em grandes quantidades e associadas e materiais carbonosos. Camadas externas recobrem esferas individuais, pequenos conjuntos e superfícies arredondadas. Nem toda microesfera exibem interiores celulares preenchidos por dolomita. Além das afinidades biológicas, as análises permitiram deduzir como certas condições na interface água/biosedimento provocaram a precipitação deste tipo de dolomita. Tais condições são relacionadas a salinidade, oxido-redução, razões \'Mg POT 2+\'/\'Ca POT 2+\' e atividades biológicas pretéritas tais como acumulações de substâncias poliméricas extracelulares (EPS - extracelular polymeric substances) e processos microbianos anóxicos (e.g.redução de sulfato e metanogênese). Foi possível também se reconhecer a sequência de mineralização (dolomitização e silicificação) bem como certas etapas que levaram a preservação de bainhas e interiores celulares. Os dados obtidos lançam novas perspectivas às discussões globais sobre o \"problema da dolomita\". Microbial modification on ionic concentrations of shallow=water substrates recently reached valuable results both on fossilization and precipitation of calcite, aragonite, dolomite, pyrite, and minerals of silica and phosphate. Data on micropaleontology, petrography, and geochemistry, which are often sudied separately, when treated together, improve the understanding of the formation of these minerals. The Permian Assistência Formation of the Irati Subgroup in the Brazilian Paraná Bassin bears preserved cells and structures commonly associated with microbial activities, such as dolomite microspheres, microcrystalline quartz and pyrite. Microfossils were recognized and their processes of fossilization reconstituted. Chert, dolostone and shale from many stratigraphic leves and locations were studied by the use of normal and polished petrographic section; estracted organic residues via HF/HCL attach, HF-etched surfaces; petrographic microscopy; scanning electron microscopy (SEM); Raman and Energy Dispersive X-ray (EDX) spectroscopy; fluorescence and diffraction of X-ray. The initial surveys revealed a large variety of organic-walled microfossils (cyanobacteria, pollen grains, chlorophytes, acritarchs, phytoclasts, scolecodonts, palynoroaminifers and rare spores) and dolomitic microspheres. Unlike traditional researhce on palynostratigraphy, which employ organic residues from fine siliciclastic rocks, the petropgraphy of diagenetic chert revealed abundant fossil microbiota composed principally of delicate cyanobacteria. This procedure allowed also the recognition of ontogenetic stages of micoorganisms and taphonomic features such as three-dimensional morphology of organic vesicles and the pollen aggregations. This excellent preservation results from extreme eodiagenetic silicification. Every chert sample examined by fluorescence and X-ray diffraction shows mostly silica and dolomite with a minor amounts of pyrite. Unlike the nodules and lens of chert from other levels,which are known in many stratigraphic sequence, only the massive chert from Brecciated Evaporite Beb (BEB) bears abundant organic-walled cells and filled structures (fenestrae and fractures) exhibiting dolomitic edges. Silica from this sequence, therefore, was generated from supersaturated fluid solutions replacing pre-existing dolomite, preserving the organic content. The SEM and EDX revealed fossilized cyanobacteria with organic involucres (cell walls and/or extracellular sheath) and protoplasmatic region filled by microcrystalline quartz. Comparison with laboratory and environmental studies show, firstly, how the interaction between molecules in the cell surfaces and ions in solution retained the organic components of cellular surfaces and mineralized portions at the other parts of cells, and secondly, why BEB chert is massive at the expense of others relatively smaller in size and the occurrence of chert in other sequences. The quartzitic matrix of the BEB chert also concentrate dolomitic microspheres, which are aggregated in large quantities and associated with carbonaceous material. Outer layers coat indivisual shperes, small clusters and rounded surfaces. Not every microsphere exhibit the filling of dolomite in the interior of cells. Beyond their biological affinity, this analysis allowed the evaluation of how certain conditions on water-biosediment interface led to the precipitation of this kind of dolomite. Such conditions are related to salinity, redox, \'Mg POT 2+\'/\'Ca POT 2+\' ratios, and ancient biological activities such as the accumulation of extracellular polymeric substances (EPS) and anoxic microbial processes (e.g. sulfate reduction, methanogenesis). It was also possible to recognize the mineralization sequence (dolomitization and silicification) as well as certain steps that led to the preservation of sheaths and some cell interiors. The acquired data launches a new prospect for global discussions on the \"dolomite problem\".

Um dos tópicos discutidos no âmbito da Filosofia da Química diz respeito ao realismo científico dos conceitos químicos, como, por exemplo, o conceito de orbital. O estatuto ontológico (referência ou não à realidade) dos orbitais passou a ser objeto de intenso debate a partir de 1999, quando da publicação do trabalho de Zuo e colaboradores, corroborado sem maiores ressalvas pelo editorial da revista Nature, no qual se afirmava que orbitais haviam sido observados diretamente. Nesse debate, não apenas aspectos ontológicos foram levantados, mas, também, aspectos epistemológicos em relação a esse conceito (o que é o orbital e a possibilidade de observá-lo). Esses aspectos têm implicações para a Química e, especialmente, para o Ensino de Química. Diante disso, esta dissertação tem como objetivo investigar como o conceito de orbital foi apresentado nos livros didáticos de Química Geral voltados para o Ensino Superior, ao longo do século XX. Foram selecionados livros didáticos utilizados no Brasil nesse período, por meio da identificação simultânea nas seguintes bases de dados: os catálogos das bibliotecas da Universidade de São Paulo (USP); da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ); e do site Estante Virtual, que reúne os acervos de vários sebos brasileiros. Foram selecionados e investigados 26 livros didáticos de Química Geral, abrangendo o período de 1911 a 2001. Por meio das investigações nos livros e dos referenciais que orientaram essa pesquisa, delimitamos as seguintes categorias visando sistematizar e analisar os dados: base conceitual do orbital; representação icônica do orbital; e representação simbólica do orbital. A primeira se ampara principalmente, mas não somente, nos debates sobre o estatuto ontológico e epistemológico do orbital relatados na literatura. As duas últimas se baseiam na semiótica peirceana. O conceito de orbital começa a ser introduzido e discutido nos livros de Química Geral por volta da segunda metade do século XX. Na primeira categoria, nota-se que boa parte dos livros define o orbital como se referindo a uma região na qual é mais provável se encontrar o elétron, em termos de densidade de probabilidade. Para alguns filósofos da química, essa compreensão é um indício de uma apreensão peculiar da Mecânica Ondulatória por parte dos químicos. Na segunda categoria, as imagens dos orbitais, cuja característica semiótica se refere à representação de qualidades do orbital, como sua forma, são, em sua maioria, identificadas como as regiões de densidade de probabilidade elevada, representadas por superfícies contínuas e uniformes. Essas representações parecem sugerir um papel secundário ao elétron. Por fim, na terceira categoria, cuja característica semiótica consiste em convencionar previamente ao leitor o seu significado, constata-se que os orbitais são representados por linhas horizontais ou caixas, e os elétrons por setas, sugerindo duas entidades distintas. Essa compreensão implica que orbitais preenchidos e vazios possuem igualdade ontológica. Observa-se, assim, que o conceito de orbital é introduzido nos livros de Química Geral do século XX de maneira não problematizada, tanto do ponto de vista conceitual quanto dos significados e sentidos das diferentes representações desse conceito. One of the topics discussed in the Philosophy of Chemistry is the scientific realism of chemical concepts, such as the concept of orbital. The ontological status (reference to reality or not) of orbitals became the subject of intense debate as from 1999, when a paper by Zuo and colleagues was published and supported without major precautions by an editorial of the journal Nature, which stated that orbitals had been observed directly. In such debate, both ontological and epistemological aspects were raised, about what orbitals are, and the possibility of observing them. These points have implications for Chemistry and especially for Chemical Education. This research aims to investigate how the concept of orbital was presented in undergraduate General Chemistry textbooks throughout the twentieth century. Textbooks used in Brazil during that period were selected by simultaneous identification in the following databases: the catalogs of the libraries of the University of São Paulo (USP), Federal University of Rio de Janeiro (UFRJ), and the site Estante Virtual which gathers the collections of several Brazilian bookstores. Twenty-six General Chemistry textbooks were selected and investigated, covering the period from 1911 to 2001. Analysis of the textbooks, based on the selected theoretical framework, resulted in the following categories: conceptual basis of the orbital; iconic representation of the orbital, and symbolic representation of the orbital. The first is mainly, but not only, based in the debates about the ontological and epistemological status of the orbital in the literature. The last two are based on Peircean semiotics. The concept of orbital began to be introduced and discussed in General Chemistry textbooks in the second half of the twentieth century. In the first category, it is noted that most of the textbooks define the orbital as a region in which it is more likely to find the electron, in terms of probability density. For some philosophers of chemistry such understanding is an indication of a peculiar appropriation of Wave Mechanics by chemists. In the second category, the images of orbitals whose characteristic semiotics consists in the representation of qualities such as their shape are mostly identified as areas of high probability density, and represented by continuous and uniform surfaces. These images convey a secondary role to the electron. Finally, in the third category, whose characteristic semiotics consists in conventionalizing the sign meaning beforehand to the reader, it is verified that orbital diagrams, in which orbitals are represented by horizontal lines and electrons by arrows, suggest that orbitals and electrons are two distinct entities. Such conception implies the understanding that filled and empty orbitals have ontological equality. In conclusion, the analysis show that the concept of orbital is introduced by twentieth-century General Chemistry textbooks in a non-problematized manner, if one considers both the conceptual standpoint and the meanings of the different representations of the concept.

O presente trabalho tem como objetivo investigar os processos de ascensão e queda dos clorofluorocarbonetos (CFCs) como bens de consumo, bem como o desenvolvimento da percepção de risco da comunidade química em relação a esses compostos, que culminou com sua caracterização como agentes de risco ambiental global. Para isso, foi desenvolvido um estudo de caso histórico acerca do uso dos CFCs ao longo do século XX, de solução tecnológica ideal a protagonista de uma inédita dimensão de risco químico. Além disso, foi realizada uma análise de cartas enviadas por leitores, editoriais e resenhas de livros publicadas em cinco periódicos científicos: Chemical & Engineering News, Journal of Chemical Education, Environmental Science and Technology, Nature e Science, no período compreendido entre 1975 e 1991, e de livros didáticos de Química Ambiental publicados entre 1970 e 1995 - período marcado por intenso debate sobre a possibilidade de destruição da camada de ozônio estratosférica. A escolha desses periódicos e livros buscou contemplar diferentes seções da comunidade química, de modo a se ter uma amostra representativa de diferentes formas de pensamento dentro desse amplo espectro profissional que constitui a química. Para análise dessa amostra foi escolhida a Teoria Cultural de Douglas e Wildavsky, a qual descreve quatro visões de mundo que se mostram bastante adequadas para analisar as percepções de risco, as atitudes e os argumentos envolvidos nas discussões da época. Os resultados obtidos apontam para mudanças nas percepções de risco da comunidade química, aproximando-as do Princípio da Precaução para a tomada de decisões, em um período marcado pelo desenvolvimento da Química Ambiental. This study aims to investigate the processes of rise and fall of chlorofluorocarbons (CFCs) as consumer goods, as well as the development of risk perception regarding these compounds among the chemists community, culminating in its characterization as agents of global environmental risk. A historical case study on the trajectory of CFCs throughout the twentieth century, from ideal technological solution to protagonist of an unprecedented scale chemical risk, was developed. In addition, the study includes an analysis of letters from readers, editorials and book reviews published in five journals: Chemical & Engineering News, Journal of Chemical Education, Environmental Science and Technology, Nature and Science, in the period between 1975 and 1991, and also an analysis of Environmental Chemistry textbooks published between 1970 and 1995 - a period marked by intense debate about the possibility of destruction of the stratospheric ozone layer. The choice of these journals and books sought to include different sections of the chemistry community, in order to get a representative sample of different ways of thinking within the broad professional spectrum of chemistry. Douglas\' and Wildavsky\'s Cultural Theory was selected to analyse this sample. The theory describes four worldviews that seems rather appropriate to analyze risk perceptions, attitudes and arguments involved in the discussions of the time. Results point to changes in chemists\' risk perceptions, which brought them closer to the Precautionary Principle as a guide to decision making in a period marked by the development of Environmental Chemistry.

O cultivo da cana-de-açúcar é uma das atividades agrícolas mais importantes no Brasil, produzindo após a moagem o caldo, utilizado para a produção de açúcar e etanol, e o bagaço, resíduo lignocelulósico. O bagaço é recalcitrante à hidrólise enzimática, em parte pela baixa porosidade, resultante do recobrimento das fibrilas de celulose com lignina e hemicelulose. Neste estudo, o bagaço foi pré-tratado com sulfito alcalino nas concentrações de 2,5% de NaOH e 5% de Na2SO3 versus 5% de NaOH e 10% de Na2SO3 para produzir substratos para hidrólise enzimática. Ambos pré-tratamentos produziram substratos com teor de hemicelulose, grupos ácidos, grau de retenção de água e área superficial semelhantes. O conteúdo de lignina foi bem diferente nos bagaços pré-tratados com 5% de sulfito (21% de lignina) e 10% de sulfito (13% de lignina). A hidrólise da celulose e hemicelulose do bagaço com alto teor de lignina, utilizando a carga enzimática de 40 FPU/g e 80 U/g de ?-glicosidase foram próximas a 50% em 48 horas e, mesmo no bagaço com pouca lignina a conversão dos polissacarídeos não foi completa (90%). Considerando a importância do tipo de enzimas para a conversão dos polissacarídeos dos bagaços pré-tratados, realizou-se um planejamento experimental 24 com 6 pontos centrais ampliado em estrela, para avaliar uma mistura de enzimas partindo de 5 FPU/g do extrato comercial de Trichoderma reesei (celluclast) combinado com enzimas purificadas comerciais: xilanase de Neocallimastix patriciarum (família 10), xilanase de Thermotoga maritima (família 11), ?-xilosidase de Selelomonas ruminantium e ?-glicosidase de Aspergillus niger. A aplicação da mistura de enzimas otimizada no bagaço pré-tratado com alta carga de sulfito aumentou a conversão de celulose e hemicelulose em 6,6% e 15% respectivamente, comparado com a mistura de referência (5FPU de celluclast e 10UI de Novozyme 188 por grama de bagaço). A suplementação da celluclast com ?-xilosidase e ?- glicosidase foi estatisticamente significativa em 24 horas de hidrólise a um nível de 95% de confiança e a interação da xilanase 10 e 11 foi significativa com um nível de confiança de 90%. Quando foram realizados os mesmos ensaios do planejamento com o substrato com alto teor de lignina, as hidrólises da celulose e hemicelulose com a mistura de enzimas foram inferiores à obtida com a referência. A suplementação com xilanases e ?-xilosidase aumentou a conversão enzimática da hemicelulose apenas do substrato com pouca lignina, entretanto nos hidrolisados de ambos os substratos foi detectada a presença de xilooligossacarídeos, indicando a necessidade de adição de mais ?-xilosidase à mistura enzimática. As velocidades iniciais de hidrólise da celulose e hemicelulose foram pouco alteradas quando a lignina do bagaço reduziu de 21% para 13%, porém a conversão em 48 h de reação foi o dobro. Este estudo mostrou que o acesso das enzimas à hemicelulose foi limitado pelo alto teor de lignina do substrato, e que o benefício do uso de xilanases para a conversão de celulose foi obtido no substrato pré-tratado com alta carga de sulfito. The cultivation of sugarcane is one of the most important agricultural activities in Brazil. The juice obtained from the crushed stalks of sugarcane is used to produce sugar and ethanol and the dry, fibrous residue remaining is the bagasse. Bagasse is recalcitrant to enzymatic hydrolysis, in part by low porosity due to the partial filling of space between the cellulose microfibrils by lignin and hemicelluloses. In this study, bagasses were pretreated with alkaline sulfite at concentrations of 2.5% NaOH and 5% Na2SO3 NaOH versus 5% and 10% Na2SO3 to produce substrates for enzymatic hydrolysis. Both substrates presented similar hemicellulose content, acid groups, water retention and specific surface area. Lignin content differed between pretreated bagasse with 5% sulfite (21%) and 10% sulfite (13%). The hydrolysis of cellulose and hemicellulose of bagasse with high lignin content, using 40 FPU/g and 80 U/g of ?-glucosidase was aproximately 50% in 48 hours and even on bagasse with low lignin content, the polysaccharides conversion was not complete (90%). Considering the importance of the type of enzymes for the conversion of polysaccharides of pretreated bagasses, a 24 full factorial experimental design with six central points was performed to evaluate a mixture of enzymes. A load of 5 FPU/g of Trichoderma reesei extract (celluclast) was combined with purified commercial enzymes: Neocallimastix patriciarum xylanase (family 10), Thermotoga maritima xylanase (family 11), Selelomonas ruminantium ?-xylosidase and ?-glucosidase from Aspergillus niger. The optimized mixture improved the conversion of cellulose and hemicellulose of the substrate with low lignin content in 6.6% and 15% respectively, when compared to the reference mixture (5FPU of celluclast and 10 IU of novozyme 188 per gram of bagasse). Supplementation with ?-xylosidase and ?-glucosidase was statistically significant at 24 hours of reaction and also the interaction of xylanases 10 and 11. When the same assays were performed with the substrate with low lignin, hydrolysis of the cellulose and hemicellulose with a mixture of purified enzymes was inferior to that obtained by the reference. Supplementation with xylanase and ?-xylosidase improved the enzymatic conversion only for substrate with low lignin content, however in supernatants of both substrates was detected the presence of xylo-oligosaccharides, suggesting the need for further addition of ?-xylosidase to the enzyme mixture. Initial rate of cellulose and hemicellulose hydrolysis changed very little when the lignin in the bagasse was reduced from 21% to 13%, but the conversion at 48 h conversion time was twice higher. This study showed that access of enzymes to the hemicellulose was limited by the high lignin content of the substrate, and that the benefit of using xylanases for the conversion of cellulose was obtained on the substrate pretreated with high sulfite load.

Este trabalho investigou concepções de dez estudantes de doutorado em química de uma Universidade pública paulista, sobre aspectos da filosofia da química. Buscou-se compreender como a química se caracteriza para esse grupo de pesquisadores, a fim de obter subsídios a respeito de como essa ciência pode ser mais bem ensinada e aprendida. Utilizou-se, como referencial teórico, trabalhos das áreas de filosofia da química e ensino de química, abordando as peculiaridades dessa ciência, para analisar o conjunto de transcrições de dois grupos de entrevistas semi-estruturadas realizadas com os doutorandos. A análise dos dados obtidos levou à classificação das concepções dos doutorandos em duas categorias e nove subcategorias. A categoria \"características da área de atuação da química\" foi subdividida em \"presença profissional no setor produtivo\", \"aplicação prática\", \"desenvolvimento de novas formas de explicação\", e \"interfaces com outras ciências\". A segunda categoria, \"características do pensamento químico\", abrangeu as subcategorias \"realismo químico com referência a imagens\", \"realismo químico sem referência a imagens\", \"valorização das evidências experimentais\", \"caráter qualitativo e relacional entre as entidades químicas\", e \"utilização de múltiplos modelos\". Os resultados revelam, entre as características marcantes da química, a valorização da experimentação e sua relação com abordagens realistas para as entidades submicroscópicas. Foi possível observar, também, indicadores de distinção entre a produção de conhecimento em química e o ensinar química, sugerindo a necessidade de explicitar questões filosóficas para promover melhor formação de professores de química. This study investigated ideas of ten chemistry doctoral students from a public University in São Paulo about aspects of the philosophy of chemistry. Our aim was to gain insight on what chemistry is about for this group of researchers, in order to devise ways in which chemistry could be better taught and learned. Works in the areas of philosophy of chemistry and chemistry education were used to build a theoretical framework, addressing the peculiarities of this science. The set of transcripts of two groups of semi-structured interviews with the graduate students was analyzed using such framework. Data analysis led to the classification of the conceptions of the graduate students in two categories and nine subcategories. The category \"characteristics of the range of chemistry\" was subdivided into \"professional presence in the productive sector\", \"practical application\", \"development of new forms of explanation\", and \"interfaces with other sciences\". The second category, \"characteristics of chemical thinking\", covered the subcategories \"chemical realism with reference to images\", \"chemical realism without reference to images\", \"significance of experimental evidence\", \"qualitative and relational character of chemical entities\", and \"use of multiple models\". Results show the centrality of laboratory experiments and its relation to realistic approaches for submicroscopic entities among the outstanding characteristics of chemistry. Indicators of distinction between the production of chemical knowledge and the teaching of chemistry were also observed, suggesting the need for explicit philosophical discussions to improve chemistry teacher education.

O presente trabalho insere-se no contexto de algumas convicções, aqui destacadas com vistas à compreensão dos objetivos e estratégias metodológicas: (i) no processo de construção do conhecimento científico, o acesso à realidade da Natureza só é possível se mediado pelos resultados das interações que com ela estabelecemos; (ii) a interpretação de tais resultados levam a construtos teóricos e linguísticos; (iii) tais construtos não correspondem à realidade em sua totalidade, uma vez que se tratam de interpretações possíveis e limitadas pelas interações estabelecidas; (iv) a explicitação das relações entre realidade - interação - interpretação - representação é essencial ao processo de educação em ciências que se pretenda emancipatório e formador de indivíduos críticos, uma vez que permite extrapolar os limites do ensino conteudista. Tais relações ganham especial destaque no ensino de química, dado o papel essencial desempenhado pelos modelos e representações tanto no processo de construção do conhecimento químico quanto de sua comunicação. Apesar disso, extensa busca na literatura levou a diferentes tentativas de descrição da atividade química e do ensino dessa ciência que não contemplam satisfatoriamente as relações entre realidade, interação, interpretação e representação. Considerando que tais relações são de natureza semiótica, foram colocados como objetivos da presente investigação: a reconceitualização das diferentes propostas de descrição da atividade do químico e do ensino de química à luz da filosofia de Charles Sanders Peirce; a caracterização das estratégias de comunicação do conhecimento químico empregadas por autores de livros de Química Geral sob a perspectiva do referencial teórico elaborado e a busca por correlações entre o perfil das representações investigadas, a evolução no conhecimento químico, e as diferentes concepções sobre essa ciência. A teoria peirceana mostrou-se promissora na elucidação de problemas filosóficos identificados nas descrições da atividade química e de seu ensino. A compreensão de que as evidências experimentais atuam como signos de um objeto (realidade), do qual só podemos ter acesso parcial, contribui para a compreensão da atividade científica como processo em permanente construção. A partir dessa perspectiva, foram analisadas 31 obras e identificadas diferentes abordagens para o conhecimento químico: da química enquanto ciência prática e aplicada (início do século XX) passou-se à ciência do invisível (ênfase nos princípios a partir dos anos 1950) e, mais atualmente, à ciência de interfaces. Tal transição mostrou-se marcada por modificações nas estratégias de representação do conteúdo químico: das ilustrações sobre experimentos e aparatos passou-se à quase negligência dos aspectos descritivos em favor das representações de átomos e moléculas, cuja \"realidade\" vai sendo construída ao longo do século a partir de recursos gráficos cada vez mais elaborados, e de estratégias semióticas, como o aumento da iconicidade. Chega-se à década de 1980 com enorme número de ilustrações, distribuídas entre fenômenos diretamente inacessíveis por nossos sentidos e aplicações da química em nosso cotidiano. As estratégias discursivas utilizadas nesse processo, bem como suas implicações para o ensino de química, discutidas ao longo do trabalho, sugerem que a semiótica peirceana constitui linha de pesquisa fértil e promissora para esta área. This work starts from four assumptions which stand as the background for the research aims and methodological strategies: (i) in the process of construction of scientific knowledge, the access to the reality of Nature is necessarily mediated by interactions that we establish with it; (ii) the interpretation of the results of such interactions leads to theoretical and scientific constructs; (iii) such constructs are not identical to reality itself, since they are possible interpretations, constrained by the performed interactions; (iv) an explicit account of the relationships between reality - interaction - interpretation - representation is essential to a science education that intends to be emancipatory, since it allows to transcend the boundaries of content-centered teaching. Such relationships need special attention from chemical educators, given the essential role played by models and representations in the processes of construction and communication of chemical knowledge. An extensive literature search revealed various attempts to describe chemical activity and chemistry teaching that do not satisfactorily address the relationships between reality, interaction, interpretation and representation. Since such relationships are of semiotic nature, the present research aimed at: reconceptualizing the different attempts to describe the chemists\' activity and the teaching of chemistry, in the light of the philosophy of Charles Sanders Peirce; characterizing, within the developed theoretical framework, the strategies employed in General Chemistry textbooks to communicate chemical knowledge; and establishing correlations between such strategies, the historical evolution of chemical knowledge and the different conceptions about chemistry. Peirce\'s theory showed to be useful for elucidating philosophical problems identified in descriptions of chemical activity and in chemistry teaching. Realizing that experimental evidences act as signs of an object (reality), to which we can only have partial access, contributes to the understanding of scientific activity as an ever-evolving process. From this perspective, 31 textbooks were analyzed and it was possible to identify different approaches to chemical knowledge: chemistry as an applied and practical science (early twentieth century), chemistry as the science of the microscopically invisible (emphasis on principles, from the 1950s) and, currently, chemistry as the science of interfaces. Passing from one approach to the other involved changes in the strategies for representing chemical content: illustrations of experiments and apparatus were almost totally neglected in favor of the representations of atoms and molecules, whose \"reality\" was built along the century with increasingly elaborated graphics and semiotic strategies such as increasing iconicity. The 1980s brought a huge number of illustrations, distributed among directly inaccessible phenomena and applications of chemistry in our daily life. The discursive strategies used throughout the century, as well as their implications for the teaching of chemistry discussed in this thesis, suggest that Peirce\'s semiotics is fertile and promising for research in chemical education.

Nesta tese fazemos um estudo da significação de representações químicas a partir da filosofia de Wittgenstein. Na comparação dessa filosofia com as propostas mais importantes do Ensino de Ciências, que são os paradigmas de Mudança Conceitual, Modelos Mentais e Perfis Conceituais, percebemos que essas propostas têm em comum o pressuposto representacional do significado. Isso quer dizer que o significado ocorre, nessas propostas, porque há uma relação de representação com objetos mentais, além de uma dependência lógica entre essas representações. Procuramos mostrar, a partir daí, os aspectos da filosofia de Wittgenstein que possibilitam a compreensão do significado como uso, e não como dependente de representações, objetos mentais ou da lógica. Com nossa proposta, o significado está integralmente na aprendizagem das formas de uso da nossa linguagem, não em entidades exteriores a ela. Isso resulta em consequências práticas para o ensino, uma vez que atividades que envolvem a fala e as ações a ela ligadas estão ao alcance de professores e pesquisadores, mas entidades mentais com dependência lógica não estão. Encontramos em nossa revisão da literatura a contribuição de um grupo de pesquisadores que tem produzido conhecimentos há uma década, os quais se inspiram na filosofia de Wittgenstein para propor sua própria epistemologia. Fazemos uma análise da transposição das concepções da filosofia de Wittgenstein para essa epistemologia e concluímos que, nas duas categorias propostas, as concepções trazidas de Wittgenstein não se constituem uma novidade no Ensino de Ciências, que são a importância da semelhança na elaboração de significados e o aprendizado a partir de onde não se tem dúvidas. Propomos que a principal contribuição desse filósofo para o Ensino de Ciências é o papel das regras na elaboração de significados. Além disso, procuramos delimitar de que forma o Ensino de Ciências pode fazer uso da filosofia de Wittgenstein, uma vez que há uma forte imagem terapêutica entre seus estudiosos. Como o fazer do Ensino de Ciências não é o mesmo da Filosofia, propomos os usos de seus métodos filosóficos na resolução pontual do passado filosófico ainda presente nessa área. Ainda propomos um ensaio sobre a questão da existência dos átomos, à moda da filosofia wittgensteiniana, e concluímos afirmando que essa questão é uma ilusão da linguagem. Ainda sugerimos um redirecionamento de foco no Ensino de Ciências para quais são as implicações epistemológicas de inventarmos formas de representação que apresentam aspectos empíricos e convencionais, ao invés de apenas observar de que maneira as práticas científica e filosófica tratam as representações. We investigate in this PhD dissertation the meaning of chemical representations from the philosophy of Ludwig Wittgenstein. We compare the foundations of this philosophy with the most important program researches in Science Education, e.g. Conceptual Change, Mental Models and Conceptual Profiles, and we identify that these proposals have a common representational presumption of meaning. In this conception meaning happens because there is a relationship of representation with mental objects, and also a logical dependence among these representations. We show, from this point, the aspects of the philosophy of Wittgenstein that allows us to understand meaning as use, and not as depending of representations, mental objects or logic. In our proposal, meaning is fully on the learning of ways of use in our language, and not in external entities. The results are practical consequences to teaching, once the activities that involve speech and the actions akin to it are on the reach of teachers and researchers, but mental entities with logical dependence are not. We found in our literature review a contribution of a group of researchers that have been contributing in Science Education from Wittgensteins philosophy about one decade. They took his philosophy as an inspiration to produce their own epistemology. We analyze the transposition of the conceptions of the philosophy of Wittgenstein to this epistemology and conclude that the categories proposed are not new to Science Education, that are the importance of similarity to meaning elaboration and the learning from there is no doubt. We propose that the main contribution of this philosopher to Science Education is the role of the rules to meaning elaboration. We also seek to delimitate how Science Education can use Wittgensteins philosophy, once there is a strong image of therapy among those who study him. As Science Education doesnt have the same goals and methods of Philosophy, we propose the uses of Wittgensteins methods to solve some points of the philosophical past still present in this field. We also propose an essay about the question of atoms existence, based on the philosophy of Wittgenstein, and conclude that this is a language illusion. We suggest a redirection of focus to Science Education to what are the epistemological implications about the fact that we invent ways of representation that present empirical and conventional aspects, instead of just observing how scientists and philosophers treat representations.

Este trabalho aborda as questões acerca da definição do que seria um metal, que se seguiram à preparação dos metais alcalinos (sódio e potássio) por Humphry Davy (1778 - 1829). O estudo de caso histórico, enfocando a preparação dessas novas substâncias - as quais apresentavam propriedades bastante diferentes de todos os metais conhecidos na época - pode dar margem a uma série de reflexões úteis para os educadores em química da atualidade, acerca do processo de construção do conhecimento científico. Seguindo as orientações da nova historiografia da ciência, procurou-se caracterizar os debates em torno do trabalho de Davy de acordo com o contexto em que se desenvolveram. Para isso, foram consultadas fontes primárias, tanto de textos que possivelmente serviram de fontes para Davy - como o Tratado Elementar de Química de A. L. Lavoisier (2007; edição original, 1789) - quanto de textos do próprio Davy (em especial, suas Bakerian Conferences) e seus contemporâneos. O trabalho de Davy deve ser entendido no contexto do desenvolvimento da \"nova química\" proposta por Lavoisier e seu grupo no final do século XVIII. Nesse panorama teórico, surgiu um novo instrumento de análise química, proveniente dos estudos sobre a eletricidade: a pilha elétrica, construída pioneiramente por Alessandro Volta. Em seu laboratório na Royal Institution de Londres, Davy realizou uma série de investigações a respeito de efeitos químicos resultantes da ação de pilhas elétricas. Convencido do grande potencial analítico das pilhas, Davy acreditou ser possível decompor substâncias que não eram decomponíveis pelos métodos químicos existentes até então - como era o caso dos chamados \"álcalis fixos\": a potassa e a soda. Em sua Bakerian Conference de novembro de 1807, Davy comunicou à Royal Society que havia conseguido decompor a potassa e a soda, obtendo duas novas substâncias, muito pouco densas e extremamente reativas. Davy apresentou em detalhes as propriedades dessas novas substâncias, concluindo que se tratava de dois novos metais, que se combinavam ao oxigênio para constituir os álcalis fixos. Alguns químicos contemporâneos de Davy, como os franceses J. L. Gay-Lussac e L. J. Thenard, não acreditaram a princípio que as novas substâncias fossem metais, suspeitando que seriam compostos contendo hidrogênio. Os debates que se seguiram ilustram bem a sobrevivência de ideias semelhantes à teoria do flogístico, mesmo no panorama da química pós-Lavoisier. Assim, este estudo de caso pode mostrar aos educadores em química, dos diferentes níveis de ensino, alguns aspectos da complexidade da construção do conhecimento científico. A incorporação dessas ideias à prática docente pode levar a um ensino de ciências mais condizente com seus objetivos na atualidade. This work addresses the issues concerning the definition of metal, which followed the preparation of the alkali metals (sodium and potassium) by Humphry Davy (1778 - 1829). This historical case study, focusing on the preparation of the two new substances - with properties not presented by any metals known at the time - can give rise to a series of useful reflections for present-day educators in chemistry, concerning the construction of scientific knowledge. Following the guidelines of the new historiography of science, we sought to characterize the debate surrounding the work of Davy according to the context in which it developed. To this purpose, primary sources were consulted, including texts that possibly served as sources for Davy - such as A. L. Lavoisier\'s Elements of Chemistry (Portuguese translation, 2007; original edition, 1789) -, as well as Davy\'s (in particular, his Bakerian Conferences) and his contemporaries\' texts. Davy\'s work must be understood in the context of the development of the \"new chemistry\" proposed by Lavoisier and his group in the late eighteenth century. In this theoretical scenario, a new tool for chemical analysis emerged from the studies about electricity: Alessandro Volta\'s electric pile. In his laboratory at the Royal Institution of London, Davy made a series of investigations on the chemical effects produced by electric batteries. Convinced of the great analytical potential of batteries, Davy believed to be possible to decompose substances that so far resisted decomposition by chemical methods - such as the so-called \"fixed alkalis\": potash and soda. In his Bakerian Conference delivered on November 1807, Davy communicated the Royal Society he had managed to decompose potash and soda, obtaining two new, low-density, extremely reactive substances. Davy described the properties of the new substances in detail, concluding that they were two new metals, which combined with oxygen to form the fixed alkalis. Some contemporary chemists, such as the French J. L. Gay-Lussac and L. J. Thenard, did not believe at first that the new substances were metals, suspecting they were hydrogen compounds. The discussions that followed illustrate the survival of ideas similar to the phlogiston theory, even in post-Lavoisierian chemistry. Thus, this case study can show chemical educators some aspects of the complexity of the construction of scientific knowledge. The incorporation of these ideas to teaching practice can lead to a science education more suited to present-day goals.

O presente estudo teve como objetivo avaliar a produção de etanol pela levedura Pichia stipitis, a partir do hidrolisado hemicelulósico do bagaço de malte (HHBM). Primeiramente estudou-se o efeito da suplementação nutricional do hidrolisado adicionando-se extrato de farelo de arroz (0 a 20% v/v), uréia (0 a 3 g/L) e extrato de levedura (0 a 3 g/L). Os resultados mostraram que o hidrolisado suplementado apenas com extrato de levedura proporcionou os melhores resultados de conversão (YP/S = 0,44 g/g) e produtividade em etanol (QP = 0,33 g/L.h). Em seguida foi avaliado o nível ótimo deste nutriente sobre a bioconversão, sendo confirmada a suplementação do HHBM com 3,0 g/L de extrato de levedura. Após o estabelecimento das condições nutricionais, a levedura foi cultivada em HHBM após o crescimento de 24 horas em meio semissintético, visando aclimatar as células aos inibidores presentes no hidrolisado. Este estudo resultou no aumento das velocidades do processo, sendo 16% sobre a produtividade volumétrica em etanol (QP) e 10% sobre a velocidade de consumo de substrato (QS), quando comparado ao cultivo das células somente em meio semissintético. Na etapa seguinte utilizou-se um planejamento fatorial 22 com face centrada para otimização das condições de pH e concentração inicial de células (X0) na fermentação em HHBM não destoxificado e após a destoxificação com carvão ativado. Foram obtidos modelos para descrever os valores de YP/S e QP na região estudada, sendo que para o HHBM não destoxificado os valores destes parâmetros foram 0,40 g/g e 0,65 g/L.h, respectivamente, em pH 6,4 e X0 = 5,0 g/L (modelo 1). Em HHBM destoxificado, as condições ótimas foram obtidas em pH 6,0 e 1,36 g/L de células (modelo 2), obtendo-se YP/S de 0,40 g/g e QP de 0,46 g/L.h. Nas condições otimizadas foram então realizados ensaios que confirmaram a validade dos modelos 1 e 2, obtendo-se a máxima concentração de etanol (23,4 g/L), YP/S de 0,41 g/g e QP de 0,65 g/L.h em HHBM não destoxificado. Realizouse ensaios para avaliação do efeito do ácido acético sobre a fermentação em meio semissintético por P. stipitis, empregando-se as condições de pH e X0 otimizadas em HHBM não destoxificado (modelo 1) e destoxificado (modelo 2). Este estudo mostrou que nas condições do modelo 1, o ácido acético favoreceu a bioconversão sendo os melhores resultados obtidos na presença deste ácido (YP/S = 0,47 g/g e QP = 1,08 g/L.h). Por outro lado, nas condições do modelo 2, os valores de YP/S foram similares, enquanto que com a adição de ácido acético ao meio de fermentação, o valor de QP foi reduzido em 53%. Na fermentação em biorreator, o emprego das condições otimizadas em frascos (pH 6,4 e 5,0 g/L de células) resultaram em valores de QP 48% inferiores ao obtido em frascos (0,65 para 0,44 g/L.h), entretanto YP/S foi apenas 10% inferior (0,41 para 0,37 g/g). No presente estudo, conclui-se que a suplementação nutricional do HHBM e a otimização das condições de pH e X0 resultaram em valores promissores para os principais parâmetros da fermentação por P. stipitis, ressaltando o potencial deste hidrolisado em processos biotecnológicos para produção de etanol. This study aimed to evaluate the ethanol production by Pichia stipitis in brewer\'s spent grain hemicellulosic hydrolysate (BSGHH). Initially, the effect of nutritional supplementation was evaluated by adding rice bran extract, urea and yeast extract. The results showed that supplementation only with yeast extract promoted the highest conversion values (YP/S = 0.44 g/L) and ethanol productivity (QP = 0.33 g/L.h). Additional assays showed that the optimal concentration of this nutrient was 3.0 g/L. To acclimate the cells to inhibitors present in BSGHH the yeast was cultivated in hydrolysate after growth for 24 hours in semisynthetic medium. This study resulted in increased of the process rates, 16% of the ethanol productivity (QP) and 10% on the substrate consumption (QS) when compared to growing cells only in the semisynthetic medium. In the second step a 22 full factorial centeredface design was employed to optimized the conditions of pH and initial cells concentration (X0) in fermentation of hydrolysate undetoxified and after detoxification with activated charcoal. Mathematical models that relate the YP/S and QP were obtained. For non-detoxified BSGHH (model 1) the optimal conditions of pH (6.4) and X0 (5.0 g/L) showed values parameters of 0.41 g/g and 0.65 g/L.h, respectively. In detoxified BSGHH (model 2) the optimum conditions of pH (6.0) and X0 (1.36 g/L), resulted in YP/S and QP values of 0.40 g/g and 0.46 g/L.h, respectively. Under these conditions, the the validity of the models were confirmed. The effect of acetic acid on fermentation by P. stipitis in semisynthetic medium, employing optimized conditions of pH and X0 in model 1 and model 2 was evaluated. The results showed that under the conditions of model 1 and in a concentration of 2,9 g/L, the acetic acid favored the bioconversion by P. stipitis, increasing the YP/S (15 %) and QP (66 %). On the other hand, in the conditions of the model 2 the YP/S values were similar, whereas the QP values were reduced by 53% when the acetic acid was added. By using these optimized conditions in bioreactor fermentation it was obtained the ethanol productivity was approximately 48% lower (0.65 to 0.44 g/L.h), however the ethanol production was similar as compared to fermentation flasks. It is possible conclude that the HHBSG requires nutritional supplementation and that the optimized conditions of pH and initial cells concentration can be used as a strategy in order to raising the fermentation parameters.

Este trabalho analisa algumas das atividades desenvolvidas no âmbito da disciplina Química Integrada III, oferecida no segundo semestre de 2008 a alunos que então cursavam o sexto semestre dos cursos do IQ-USP do período noturno. As atividades desenvolvidas na disciplina tiveram como finalidade promover a reflexão dos alunos a respeito de suas concepções sobre a natureza e a organização da Química como ciência, e da natureza das relações existentes entre os conceitos (conteúdos) aprendidos nas diferentes disciplinas do curso de graduação. Com o intuito de promover tal reflexão, a disciplina em questão utilizou como ferramenta a elaboração em grupos de dois mapas conceituais. O primeiro mapa conceitual tinha como objetivo que os alunos mostrassem explicitamente as principais relações existentes entre os conceitos estudados em seu curso. Já o segundo mapa conceitual tinha como objetivo representar a visão dos estudantes a respeito da organização estrutural da Química. A análise dos conceitos utilizados e da relação expressa entre os mesmos permitiu observar que as disciplinas do curso e as cinco áreas tradicionais da Química estão presentes como elementos estruturantes da mesma. São também consideradas estruturantes as áreas de atuação profissional destes alunos (Química Ambiental e Ensino de Química). A Bioquímica é geralmente vista como dependente de outras áreas. A Química Analítica é considerada como uma \"ferramenta\" a serviço das demais. O mesmo ocorre com outras áreas do conhecimento (Matemática e Física). This work analyzes some of the activities developed within the subject of Integrated Chemical III, offered in 2008 to sixth semester students of IQ-USP\'s undergraduate courses. The activities developed in the discipline intended to promote reflections of the students about their conceptions about the nature and organization of the chemistry science, and the nature of the relationship between the concepts (content) learned in the many classes of their undergraduate course. With the goal to promote such reflection, the students have used the conceptual maps as a tool to make two kinds it. The objective of the first kind of conceptual map has been showed by the students that exposed the main existing relations among the concepts studied in graduation\'s course. The second objective of the conceptual map intended to represent the concern of students about the structural organization of chemistry. The analysis of the used concepts and of the relationship among them, expressed by conceptual maps, shows that the course subjects and the five traditional areas of Chemistry are present as structural elements of this science. The specialization areas in the professional context (Environmental Chemistry and Teaching Training) are also considered structural elements. Biochemistry is generally seen as dependent of the other areas, like Organic Chemistry. Analytical Chemistry is considered a \"tool\" for the service of other areas. The same situation happens in other areas of knowledge (Mathematics and Physics).

Este trabalho apresenta uma reflexão sobre o papel do princípio de Le Chatelier desde a sua criação e algumas implicações no ensino de química. Foram levantados aspectos históricos da evolução do princípio com o objetivo de discutir características como, por exemplo: o caráter universal do mesmo, problemas e limitações quanto à sua aplicação e possíveis alternativas ao uso do princípio. Também foram analisados como os livros didáticos de química no nível médio tratam muitos destes aspectos. Além disto, é realizada uma discussão nestes textos didáticos a respeito das variáveis que influenciam no estado de equilíbrio tais como: concentração, pressão, catalisador e temperatura. Um aspecto presente na análise destas variáveis foi o levantamento de ilustrações presentes nos livros baseando-se nos níveis de representação presentes no triângulo de Johnstone. Os principais resultados mostraram que os autores de livros de Química do Ensino Médio apresentam o conceito do princípio de Le Chatelier marcado por um caráter indutivo, vago, ambíguo, e sem apresentar uma fundamentação teórica e suas limitações, enfatizando-o como um princípio infalível ou uma verdade absoluta. Perpetuou-se no ensino de química, ao longo do tempo, a formulação mais simples e popular criada por Le Chatelier, no ano de 1888. Outra conclusão importante refere-se ao fato de a maioria das figuras presentes nos livros didáticos estar relacionada ao nível macroscópico e a concentração é a alteração mais discutida. Poucas são as figuras que interligam os três vértices do triângulo. Resta ao professor o desafio de incluir as ilustrações faltantes, principalmente as microscópicas pois estas têm o objetivo de explicar aos estudantes o que ocorre do ponto de vista molecular quando se altera o estado de equilíbrio químico. Portanto, este tratamento superficial do princípio pode favorecer processos de ensino-aprendizagem baseados na memorização, repetição e na sua utilização sem a compreensão exata dos fenômenos envolvidos. This work presents a reflection on the role of the Le Chatelier\"s principle concerned by its creation and some implications in the teaching of chemistry. The main purpose was to analyze as high school chemical textbooks approach with this subject. For this, historical aspects of the evolution of the principle were studied with the objective of discussing important characteristics, for example: the universal character of the principle, his problems and limitations regarding their applications to previse changes in chemical equilibrium systems and the possible alternatives to the use of the principle. It was found that the principle formulations were similar to that more simple and popular wrote by Le Chatelier, in the year of 1888. It was also made an analysis of how the textbooks address the issue of variables that influence in the state of equilibrium such as: concentration, pressure, catalyst and temperature. Also was analyzed the illustrations present in these books with the objective of address the equilibrium change based in the of Johnstone\"s triangle (that explicitly shows the macroscopic, microscopic and representational levels of chemical knowledge). The main results showed that the majority of the figures in textbooks refers only to macroscopic level and the effects done by of the equilibrium reactants concentration change. There are few figures which are related the three levels represented in the Johnstone\"s triangle. Is very important that teachers include the illustrations missing, mainly the microscopic level, once that this level is essential to correct understand of chemical equilibrium change in the molecular level. In general, the authors of chemical textbooks present the Le Chatelier\"s principle in an inductive manner, vague and ambiguous. They never present theoretical aspects and limitations in the application of the principle. This stresses the infallible character of Le Chatelier\"s principle and transmits the idea that it is an absolute truth. This superficial treatment of the principle can encourage processes of teaching-learning based on memorization and the students can correctly use the principle in the problems solutions without have an exact understanding the phenomena.

O presente trabalho teve, como cerne, o estudo do campo dos conceitos estereoquímicos, sob a luz da Teoria dos Campos Conceituais proposta por Gérard Vergnaud. Neste sentido, a investigação foi conduzida com vistas a identificar os invariantes operatórios empregados por sujeitos ao enfrentar situações que envolvam a representação química. Estudar o papel da habilidade espacial perante a resolução de tarefas no campo em questão, assim como o estudo dos fatores associados à conceituação em situações em sala de aula, também fizeram parte dos objetivos. Mediante a participação de alunos dos cursos de Química e de Farmácia e Bioquímica da Universidade de São Paulo em minicursos que versavam sobre conceitos estereoquímicos, oferecidos como fonte de coleta de dados, foram selecionados três episódios. A partir da transcrição dos registros em vídeo e da análise qualitativa efetuadas com o auxílio de um programa especializado foram inferidas informações sobre o conteúdo conceitual da argumentação oral e gestual utilizados pelos alunos. Quanto à habilidade espacial, foram empregados instrumentos psicométricos distintos, quais sejam um que avalia esta habilidade via processamento gestáltico, disponível na literatura, e outro que avalia via processamento analítico. O desenvolvimento e validação, deste último, foi efetuado mediante o uso de dispositivos estatístico-inferenciais sobre um população de 561 alunos. Como resultado, foram propostos os invariantes operatórios, identidade estrutural (I), equivalência (E) e livre movimentação no espaço (M) como elementos conceituais passíveis de associação durante a ação do sujeito. Esta associação, então, constituiria três esquemas distintos, ME, MEI e EI, responsáveis por diferenças significativas nas conclusões chegadas pelos alunos em pelo menos um dos episódios estudos. Além disso, foi encontrado que, quando confrontados os diferentes episódios, nem todos os alunos empregam regularmente os mesmos invariantes operatórios. Neste sentido, foi proposto que o uso de esquemas está vinculado à reflexao pelo indivíduo. Logo, atividades de natureza metacognitiva estariam vinculadas à conceituação promovendo uma tomada de consciência sobre a própria argumentação e sobre a do outro. Finalmente, também foi sugerido, mediante o cruzamento de dados psicométricos com a análise dos registros efetuados em vídeo, que a habilidade espacial não figura como único nem, tampouco, principal fator envolvido ao sucesso na resolução de problemas estereoquímicos. A associação adequada dos invariantes operatórios bem como a reflexão sobre os procedimentos empregados seriam, também, elementos fundamentais ao desenvolvimento neste campo conceitual The main objective of the present work was to identify the cognitive requirements for an adequate learning of stereochemical concepts. Vergnaud\'s Theory on conceptualization inspired most experimental activities, aimed to access common operating invariants or strategies that allow for a better understanding of stereo formulae and chirality properties. In order to collect reliable information, a group of graduate students, enrolled in Chemistry or Pharmaceutical Sciences Courses, were invited to follow a specially designed series of lectures. In three different occasions, they were asked to answer questions on stereochemical issues, and their performance was recorded in audio and video, and subsequently fully analyzed. As for the ability of moving or superimposing images in space, two sets of questions , requiring either an unified or an analytical approach, were presented to 561 students from different syllabi. After collecting, the entire database was submitted to statistical analysis, in order to verify if all groups of students could be considered comparable, despite of baseline differences. Data analysis allowed for the identification of three operating invariants, i.e.: structure identity (I), equivalence (E) and free movement in space (M). On the basis of these findings, students were classified as ME, MEI or EI, according to the set of invariants composing their problem solving schemes. However, different cognitive scenarios could be observed when the same students were confronted to new problem solving sessions. In some cases, after presenting their results, students were asked to answer questions raised by their peers or by the instructor. Such process of further reasoning frequently allowed for a change, and was responsible for achieving awareness of their own learning process and learning difficulties. Finally, it should be mentioned that a critical analysis of all experimental data revealed that the ability to operate movements of images in space is not mandatory for conceptualization in Stereochemistry. Moreover, the cooperative construction of cognitive schemes, resulting form reporting back activities, plays an important role towards success

As possibilidades de contribuição da história da ciência para o ensino continuam a ser debatidas. Muitos pesquisadores defendem que a história da ciência pode humanizar os conteúdos científicos e relacioná-los aos interesses éticos, culturais e políticos da sociedade. Todavia, é preciso levar em consideração qual história da ciência, e como, deve ser trabalhada no processo de ensino aprendizagem para atingir os objetivos educacionais. Considerando, ainda, a importância que os livros didáticos têm no contexto educacional, este trabalho procurou investigar a presença da história da ciência em seis livros didáticos de química, aprovados pelo Programa Nacional do Livro Didático para o Ensino Médio de 2007 (PNLEM). Foram identificados todos os trechos referentes à história da ciência em cada um dos seis livros didáticos. Em seguida, essas ocorrências foram classificadas e quantificadas. Como resultado, observou-se o predomínio da simples menção a ideias ou descobertas na ciência, em detrimento de descrições mais detalhadas. Assim, em geral, a informação histórica contida nos livros é superficial, raramente permitindo a compreensão da complexidade do processo de construção das ideias. Outro indício nessa direção foi o grande número de menções sugerindo que importantes transformações na ciência foram devidas aos esforços individuais de cientistas. Essa ideia pode contribuir para uma visão equivocada da ciência, segundo a qual o trabalho científico é reservado a uma minoria intelectualmente superior, que vive à margem da sociedade. Também não contribui para modificar essa impressão o fato de que, na maioria das menções, a informação histórica refere-se unicamente ao próprio contexto científico - ou seja, são raras as menções às condicionantes ou influências sociais ou tecnológicas da atividade científica. Observou-se, finalmente, que os autores inserem poucos documentos ou textos originais nos livros didáticos. A inclusão de fontes primárias poderia propiciar discussões mais aprofundadas sobre a elaboração da ciência. Assim, os resultados obtidos sugerem que a história da ciência, da maneira como é apresentada nos livros didáticos, não contribui para que sejam atingidos os objetivos educacionais preconizados por diversos documentos, entre eles o próprio edital do PNLEM. Os livros necessitariam incorporar, em seu discurso relativo à história da ciência, formas que favorecessem a compreensão da ciência como um empreendimento humano e coletivo, sujeito a críticas, e que interage com o meio social. A abordagem de determinados episódios da história com maior riqueza de detalhes, através de estudos de caso que possibilitassem discussões mais profundas, seria mais profícua que a simples menção a um grande número de personagens, fatos e ideias. Possible contributions from the history of science to science education continue to be discussed. Researchers argue that the history of science may humanize scientific contents, and relate them to ethical, cultural and political issues. However, one has to consider what, and how, history of science is to be used in didactic contexts to achieve current educational goals. Considering textbooks\' important role in the educational process, this work investigates the presence of the history of science in the six chemistry textbooks approved by the Brazilian Program for High School Textbooks (PNLEM 2007). All references to the history of science in these books were identified, categorized and quantified. It was observed that the majority of instances are of simple mentions to scientific discoveries or ideas, rather than more detailed descriptions. In general, the historical content is superficial and do not deal with the complexity of the construction of scientific ideas. Main changes in science are often attributed to the efforts of a single scientist. Such approach may contribute to the misconception that the scientific career is only for an \"intellectually-gifted\" minority working in an ivory tower. Moreover, such idea may be reinforced by the fact that most of the historical references in the textbooks comprise the scientific context only. References to social and technological contexts are scarce. Citations of primary sources, or of up-to-date secondary sources in the history of science, are almost absent. Primary sources could be a rich material for deeper discussions on the construction of scientific knowledge. Results suggest that the history of science presented by the textbooks does not help to achieve contemporary educational goals. Textbooks need to incorporate ways to promote the understanding of science as a collective, human enterprise, which influences (and is influenced by) its social environment, and which is subject to constant criticism. The detailed discussion of selected episodes of the history of science would be more fruitful for science education than the mere mention to a large number of characters, events and ideas.

O sintonizador-demodulador de RF, também chamado de Front End, é definido de uma forma geral como sendo o conjunto ou módulo que está entre a antena e o sistema digital. Para um receptor isto inclui todos os filtros, amplificadores de baixo ruído, misturadores e demoduladores, necessários para processar o sinal modulado recebido na antena, demodulá-lo e entregá-lo em um fluxo de bits (Transport Stream) para o sistema digital de decodificação, também conhecido com Back End. Por esta razão o sintonizador-demodulador é muitas vezes chamado de conversor RF para TS (Rádio Freqüência para Transport Stream). Por ser o primeiro bloco, o Front End é a parte mais importante, e também a mais crítica de qualquer receptor contribuindo muito para o seu bom ou mau desempenho. Esta tese investigou os problemas existentes e que degradam a qualidade do sinal nas transmissões de TV analógica; os testes realizados pelo laboratório de TV Digital do Mackenzie comparando os padrões de transmissão dos sistemas de TV Digital, ATSC, DVB-T e ISDB-T; o modelo proposto e adotado pelo Sistema Brasileiro de TV Digital; e propôs um modelo de sintonizador-demodulador para o SBTVD, que atendesse as necessidades do sistema com robustez e flexibilidade. O sintonizador-demodulador foi desenvolvido, projetado, montado e testado no laboratório e no campo para avaliar a sua eficiência. The RF front end is generally defined as everything between the antenna and the digital baseband system. For a receiver, it includes all the filters, low-noise amplifiers (LNAs), down-conversion mixers and demodulator needed to process the modulated signals received at the antenna into signals suitable for input into the baseband analog-to-digital converter (ADC), demodulate it and feed with a Transport Stream the Back End part of the system to decode the signal. For this reason, the RF front end is often called the RF-to-TS portion of a receiver. It turns out that this is the most important and critical part of the whole receiver aiming for its good or bad performance. This thesis researched the existing problems that degenerate the analog TV transmission quality; the digital TV tests realized by Mackenzie DTV laboratory comparing the digital TV transmission standards, ATSC, DVB-T and ISDB-T; the proposed and adopted model for the Brazilian Digital TV System; and a proposal of a Front End for the SBTVD that meets the requirements of the system with robustness and flexibility. The Front End was designed, assembled and tested in the DTV laboratory and in the field.

Interdisciplinaridade é um termo que tem sido bastante utilizado no contexto educacional. A proposta deste trabalho é a de investigar os significados de interdisciplinaridade presentes na literatura e nos documentos oficiais educacionais brasileiros e compará-los com as concepções desse termo apresentadas por alguns professores. Para tanto, realizamos uma análise minuciosa da literatura e dos documentos oficiais (LDB, PCNEM, PCN+ e OCEM) buscando revelar as visões de interdisciplinaridade apresentadas. Na seqüência, realizamos entrevistas semi-estruturadas com dezesseis professores, oito dos quais atuantes no nível superior e pesquisadores na área de Ensino de Ciências (seis desses foram também consultores do MEC na elaboração dos documentos oficiais supracitados). Além desses, entrevistamos sete professores atuantes no Ensino Médio, três dos quais mestrandos em Ensino de Química. Das entrevistas foram selecionadas \"unidades de análise\" e mapas cognitivos foram construídos. A partir das análises da literatura, dos documentos oficiais e dos mapas cognitivos, foi possível categorizar duas concepções de interdisciplinaridade que diferem epistemologicamente e metodologicamente: i.) a partir do professor; ii.) entre professores. A concepção a partir do professor encontra eco nas proposições de Piaget, Jantasch, Bianchetti, Bertalanffy e nos documentos PCNEM e PCN+. Dos professores entrevistados, somente três estão de acordo com essa visão. Por outro lado, a defesa de uma proposta de interdisciplinaridade entre professores é defendida por Gusdorf, Japiassu, Santomé, Fazenda, Machado, Zabala e pelos documentos OCEM de 2004 e 2006. Essa também é a concepção da maioria dos professores entrevistados (treze de dezesseis). Os dados apontam que a interdisciplinaridade convive com concepções diversas, revelando uma polissemia. Para os professores do Ensino Médio em exercício, entretanto, parece prevalecer a concepção de interdisciplinaridade entre professores. A proposta interdisciplinar num grupo de professores pode estar revelando, mais do que uma concepção epistemológica, uma necessidade de orientação sobre como efetuá-la na prática. Interdisciplinarity is a term that has been broadly used in educational context. The aim of this work is to investigate the interdisciplinarity conceptions that occur in the literature and in the Brazilian official documents and to compare such conceptions to teachers\' understanding of this term. For this, we performed a thorough analysis of both the literature and the official documents (LDB, PCNEM, PCN+ and OCEM) in order to reveal the different views of interdisciplinarity. Next, we carried out semi-structured interviews with sixteen teachers; eight among them are University teachers and academic researchers in Science Education (six of these scholars had been consulting of the previously mentioned official documents). We also interviewed seven High School teachers, three of them enrolled in a Chemical Education graduate program. From the interviews, we selected \"units of analysis\" and assembled cognitive maps. From the analysis of the literature, the official documents and the cognitive maps, two conceptions of interdisciplinarity that differ both epistemologically and methodologically were categorized: i.) within the teacher; and ii.) between teachers. The conception within the teacher relates to the propositions of Piaget, Jantasch, Bianchetti, Bertalanffy and to the PCNEM and PCN+ documents. Among the interviewed teachers, only three share this view. On the other hand, the idea of interdisciplinary between teachers is expressed by Gusdorf, Japiassu, Santomé, Fazenda, Machado and Zabala and by the OCEM (2004 and 2006) documents. This conception is also encountered in most of the interviewed teachers (thirteen out of sixteen). The data suggest that the interdisciplinarity concept coexists with very distinct interpretations, unveiling its polyssemic nature. For the in-service High School teachers, however, the conception of interdisciplinarity between teachers seems to prevail. The interdisciplinar approach in a group of teachers may be revealing, more than an epistemological conception, a need for orientation as regard to how to put it into practice.

O conhecimento tem adquirido significativa importância junto às organizações de um modo geral, principalmente por haver se tornado um dos principais fatores de geração de riqueza e valor. Esse papel assumido pelo conhecimento tem contribuído para se verificar uma questão que tem sido cada vez mais freqüente no atual mundo corporativo, no que diz respeito à existência de uma expressiva diferença entre o valor de mercado e o valor dos ativos de uma organização. Diante de tal contexto, o objetivo deste trabalho é desenvolver um modelo de mensuração da gestão do conhecimento e de suas iniciativas, junto aos resultados de uma organização. Para tanto, o desenvolvimento deste modelo considerou diferentes focos de análise, dentre os quais é possível se destacar o econômico-financeiro, o de recursos humanos, o estratégico e o de eficiência operacional. Esta pesquisa considera, inicialmente, a apresentação dos conceitos e modelos já existentes, voltados para mensurar a contribuição da gestão do conhecimento nos resultados de uma empresa. O trabalho contempla o desenvolvimento de uma pesquisa-ação em uma organização que atua no mercado brasileiro, onde foi estruturado e implantado um modelo de mensuração da contribuição das iniciativas voltadas para a gestão do conhecimento junto aos seus indicadores. Posteriormente, é realizada uma pesquisa survey junto às empresas que atuam no mercado nacional, por meio da qual foi possível verificar a existência de um alinhamento entre o modelo de mensuração desenvolvido e os benefícios obtidos, a partir da gestão do conhecimento em uma organização. Diante disso, a maior contribuição deste trabalho está relacionada com a efetiva possibilidade de se mensurar a contribuição que a gestão do conhecimento pode proporcionar para uma organização, permitindo avaliar o valor que a mesma tem sob diferentes perspectivas de análise. Presently knowledge has acquired relevant importance to the organizations, principally because it has become one of the most important factors that can generate richness and value for them. This role assumed by knowledge has contributed to clarify an essential question that has been asked frequently by many companies, related to the existence of differences between their market value and the value due to their physical assets. According to this context, the aim of this research is to develop a knowledge management measurement model, and of initiatives based on knowledge, that can impact the organization\'s results. To reach this objective, the development of this model has to consider different point of views, which ones that can be evidenced are related to the economic and finance, human resources, strategic and operational efficiency analysis. Firstly, this research considered the presentation of some concepts and models related to the measurement of the contribution in the organization\'s results due to knowledge management, which will justify the difference between its market value and its assets value. Secondly, this work contemplates the use of a research method called Action-Research that was developed in a Brazilian company, where the measurement model was structured and implanted, according to the author. Afterwards, a Survey Research was developed which included more than one hundred companies. According to this research, it was proven there is an existence of an alignment between the measurement model structured and the benefits obtained due to the knowledge management in organizations. Based on these, it is possible to affirm that the major contribution of this work is related to the effective possibility to measure the knowledge management contribution in the organization\'s results, which make it possible to evaluate, with the use of the measurement model, the real value that a company has according to different analysis focus.