Avaliação das propriedades do polietileno de alta densidade produzido com catalisador Ziegler-Natta submetido à estrusão reativa com peróxidos orgânicos

A extrusão reativa do polietileno de alta densidade (PEAD) em presença de peróxidos orgânicos pode promover sua reticulação, provocando mudanças em suas propriedades. Isto deve-se à capacidade do peróxido orgânico de abstrair hidrogênios secundários e terciários da cadeia, podendo assim formar os radicais livres necessários à ocorrência da reticulação. Neste trabalho, amostras de pó de PEAD produzido com catalisador Ziegler-Natta, para utilização em processamento por injeção, sopro ou extrusão de filmes, foram extrusadas com o peróxido de dicumila e o 2,5-dimetil-2,5-di(t-butilperoxi)-hexano em teores de 0,001 a 0,08 pcp. Os produtos obtidos foram caracterizados quanto a suas taxas de fluidez (MFR), densidades, propriedades reológicas, físicas e mecânicas. Para a avaliação reológica foram analisadas as curvas de viscosidade em função da taxa de cisalhamento e determinadas as taxas de cisalhamento críticas, ambas no reômetro capilar. O comportamento viscoelástico foi avaliado pelos módulos de armazenamento e de perda e pela viscosidade complexa. A massa molar e sua distribuição foram determinadas por cromatografia de exclusão por tamanho (SEC). O percentual de reticulação foi verificado pela determinação do teor de material de solúveis em xileno. As propriedades mecânicas analisadas foram resistência à tração, à flexão, ao tensofissuramento e módulo de elasticidade. As propriedades analisadas foram relacionadas às estruturas dos produtos resultantes da extrusão reativa. Verificou-se que a extrusão reativa do PEAD com peróxidos orgânicos originou resinas com distribuição de massas molares mais larga, caráter mais pseudoplástico e com comportamento do fundido mais elástico do que as resinas não modificadas por peróxido. A reologia, dentre as técnicas analíticas utilizadas, apresentou maior sensibilidade às mudanças estruturais decorrentes da extrusão reativa. A extrusão reativa com peróxidos originou resinas com propriedades mecânicas diferenciadas, havendo incremento na resistência ao impacto Charpy e ao tensofissuramento e diminuição no módulo de elasticidade comparativamente às resinas não modificadas. A resistência à tração não apresentou variações significativas entre as resinas modificadas e as não modificadas. O peróxido que se mostrou mais eficiente na extrusão reativa foi o 2,5-dimetil-2,5-di(t-butilperoxi)-hexano.

Desenvolvimento de analisadores virtuais aplicados a colunas de destilação industriais

Nas indústrias de processo, algumas variáveis como as composições de topo de colunas de destilação são quantificadas através de análises laboratoriais e ou de analisadores em linha. Este tipo de controle apresenta algumas limitações tais como custos de manutenção e o tempo de amostragem (em geral análises laboratoriais ocorrem de 1 a 3 vezes ao dia). Para melhoria destes métodos, as variáveis podem ser continuamente estimadas a partir de sua relação com as variáveis medidas diretamente no processo. Através de um algoritmo matemático, um analisador virtual de propriedades pode ser construído, sendo necessário para o seu desenvolvimento um modelo simplificado do processo. Este trabalho teve como objetivo a construção de dois analisadores virtuais para estimação das composições de topo de duas colunas fracionadoras de tolueno presentes em uma indústria petroquímica. Para tal, estudou-se as metodologias existentes para construção de analisadores voltados para aplicações em colunas de destilação. O desenvolvimento de analisadores virtuais tem como base três etapas: seleção de variáveis secundárias, construção de modelos e correção/adaptação de modelos. Tais etapas, baseadas principalmente em métodos estatísticos, foram estudadas e as técnicas que melhor se adaptaram ao caso em questão foram empregadas com resultados satisfatórios. Realizaram-se também estudos comparativos entre modelos estacionários e dinâmicos e modelos construídos a partir de dados de simulação e de processo. As simulações foram conduzidas nos softwares Aspen PlusÒ e Aspen DynamicsÒ e o software usado para implementação dos analisadores na indústria foi o Aspen IQÒ.

Magnésia cáustica como barreira permeável reativa no tratamento de águas subterrâneas contaminadas por drenagem ácida de minas

Resumo não disponível.

Avaliação da eficiência de pratos valvulados com downcomer e pratos dualflow em colunas de destilação industriais

O principal objetivo deste trabalho é estabelecer caminhos apropriados para a estimativa da eficiência de pratos valvulados com downcomer e pratos dualflow em colunas de destilação industriais. O conhecimento da eficiência tem importância fundamental no projeto e na avaliação do desempenho de colunas de destilação. Pesquisando a literatura, pôde ser identificada uma árvore de alternativas para compor o modelo de eficiência de prato, dependendo dos modelos de transferência de massa, do modelo de distribuição das vazões de líquido e vapor sobre o prato, do modelo de arraste de líquido, do modelo de equilíbrio da mistura multi-componente, dos modelos de propriedades físicas, do modelo da altura da espuma sobre o prato e da definição de eficiência. Neste trabalho, diferentes métodos para a predição da eficiência em pratos valvulados e pratos dualflow foram compostos e comparados contra dados de três colunas de destilação industriais sob diferentes condições operacionais. Os modelos foram inseridos no simulador Aspen Plus 12.1, em linguagem Fortran, junto com dados geométricos dos pratos, propriedades dos fluidos e dados de operação das colunas de destilação industriais. Para cada coluna foi escolhido o melhor pacote termodinâmico pela verificação dos perfis de temperatura e composições de topo e fundo obtidos via simulação contra os valores reais correspondentes das colunas de destilação industriais. Foi feita uma modificação no parâmetro da fração de furos que estão em jetting no modelo hidráulico da dispersão acima do prato de Garcia (1999). Essa modificação produziu resultados melhores na predição da fração de furos em jetting e eficiência dos pratos dualflow e resultados similares aos de Garcia (1999) para a eficiência dos pratos valvulados.

Valor prognóstico das cinéticas da procalcitonina e da proteína C reativa na pneumonia associada à ventilação mecânica

Introdução A pneumonia hospitalar é a principal causa de morte dentre as infecções hospitalares. A prevalência de pneumonia hospitalar em Unidades de Tratamento Intensivo (UTI) varia de 10 a 65%, com taxas de mortalidade que podem variar de 24 a 76%. A pneumonia associada à ventilação mecânica (PAV) é um determinante de mortalidade independente em pacientes submetidos à ventilação mecânica. A adequação do tratamento empírico precoce parece ser fundamental no prognóstico. Os critérios atualmente estabelecidos para avaliar adequação do tratamento empírico utilizam parâmetros clínicos, escores de gravidade e, principalmente, a sensibilidade do germe causador da infecção aos antibióticos administrados. Estes resultados balizam a necessidade de possíveis modificações no esquema antimicrobiano. A possibilidade de utilizar a Procalcitonina (PCT), a Proteína-C Reativa (CRP) e o escore SOFA (Avaliação de Falência de Órgãos Relacionada a Sepse), como indicadores de resposta do paciente, comparando seu status no dia do início do tratamento antimicrobiano (D0) com a evolução destes indicadores no quarto dia de tratamento (D4) abre a possibilidade de comparar o paciente com ele próprio, independente da exuberância da expressão da resposta inflamatória que ele possa desenvolver. Os resultados desta cinética entre D0 e D4 podem ser preditivos de gravidade de infecção, de eficiência antimicrobiana, e possivelmente de sobrevivência ou mortalidade hospitalar nos pacientes com suspeita de PAV. Objetivos Determinar e comparar o valor prognóstico de sobrevivência da cinética da PCT, da CRP, dos escores clínicos CPIS (Escore Clínico de Infecção Pulmonar) e SOFA, e do APACHE II (Avaliação da Fisiologia Aguda e da Saúde Crônica) na PAV entre o diagnóstico e o quarto dia de tratamento, quando a adequação do tratamento é avaliada. Pacientes e Métodos Realizamos um estudo de coorte prospectivo observacional que avaliou 75 pacientes internados no Centro de Tratamento Intensivo clínico-cirúrgico de adultos do Hospital de Clínicas de Porto Alegre que desenvolveram PAV no período de outubro de 2003 a agosto de 2005. Os pacientes com suspeita clínica de PAV que se adequaram aos critérios de inclusão e exclusão do estudo foram os candidatos a participar. Os familiares ou representantes dos pacientes receberam esclarecimentos por escrito acerca dos exames a serem realizados, bem como dos objetivos gerais da pesquisa. Os que aceitaram participar do estudo assinaram o termo de Consentimento Informado. O projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa do Hospital de Clínicas de Porto Alegre. No dia do diagnóstico de PAV foram coletados aspirado traqueal quantitativo, hemoculturas e sangue para a realização de dosagens de PCT, CRP, hemograma, plaquetas, creatinina, bilirrubinas, gasometria arterial e radiografia de tórax, com o objetivo de calcular o CPIS e o escore SOFA. No terceiro dia de tratamento foram novamente coletados aspirados traqueais quantitativos e os demais exames para o cálculo do CPIS. No quarto dia foi coletado sangue para dosagens de PCT, CRP e para os demais exames necessários para o cálculo do SOFA. Os pacientes foram acompanhados por 28 dias após o diagnóstico de PAV, quando foram considerados sobreviventes. Todos os pacientes que morreram antes do vigésimo oitavo dia foram considerados não-sobreviventes. Resultados Os níveis de PCT foram mais baixos nos sobreviventes em D0 (p=0.003) e em D4 (p=0.001). Os níveis de CRP não foram diferentes em sobreviventes e nãosobreviventes em D0 (p=0.77) e em D4 (p=0.14). O CPIS não pode diferenciar sobreviventes de não-sobrevientes em D0 (p=0.32) e em D3 (p=0.45). ΔCPIS decrescente não foi correlacionado a sobrevivência (p=0.59), o mesmo ocorrendo com CPIS <6 em D3 (p=0.79). Pacientes que morreram antes de D4 não puderam ter sua cinética calculada e foram considerados casos perdidos. Variáveis incluídas no modelo de regressão logística univariável para sobrevivência foram idade, APACHE II, ΔSOFA decrescente, ΔPCT decrescente e ΔCRP decrescente. Sobrevivência foi diretamente correlacionada a ΔPCT decrescente com RC = 5.67 (1.78;18.03) p = 0.003, ΔCRP com RC = 3.78 (1.24;11.50) p = 0.02, ΔSOFA decrescente com RC = 3.08 (1.02;9.26) p = 0.05 e escore APACHE II com RC = 0.92 (0.86;0.99) p = 0.02. O modelo de regressão logística multivariável para sobrevivência incluiu todas as variáveis participantes da análise univariável. Somente ΔPCT decrescente com RC = 4.43 (1.08;18.18) p = 0.04 e ΔCRP com RC = 7.40 (1.58;34.73) p = 0.01 permaneceram significativos. A avaliação da cinética dos marcadores inflamatórios e a associação com sobrevida no estudo mostraram que: - Em 95,1% dos sobreviventes houve queda dos níveis de PCT ou de CRP. - Em 61% dos sobreviventes ambos os níveis de PCT e de CRP caíram. Apenas 4,9% dos sobreviventes tiveram níveis de PCT e CRP crescentes. Com relação aos não-sobreviventes, 78.9% tiveram pelo menos um dos dois marcadores ou ambos com níveis crescentes. Conclusão As cinéticas da PCT e da CRP, obtidas pelas dosagens de seus níveis no dia do diagnóstico e no 4º dia de tratamento, podem predizer sobrevivência em pacientes com PAV. A queda dos níveis de pelo menos um destes marcadores ou de ambos indica maior chance de sobrevivência.

Estudo exploratório da deposição de filmes de diamante em alguns substratos cerâmicos

o presente trabalho é um estudo exploratório a respeito da síntese de filmes de diamante via deposiçãoquímica a vapor (CVD) sobre alguns substratos cerâmicos: diboreto de titânio (TiB2), ítria (Y20a), zircão (ZrSi04), zircônia parcialmente e totalmente estabilizada com ítria (Zr02), pirofilita ( Al2Si4OlO(OHh), .alumina (Al2Oa) e nitreto de boro hexagonal (h-BN). Estes substratos foram produzidos, em sua maioria, a partir da sinterização de pós micrométricos em altas temperaturas. Além do estudo em relação a possíveis candidatos alternativos ao tradicional silício para o crescimento de filmes auto-sustentáveis, procuramos encontrar substratos onde o filme aderisse bem e cujas propriedades tribológicas pudessem ser melhoradas com o recobrimento com filme de diamante.Dentre os materiais selecionados, constatamos que a topografia da superfície relacionada à densidade de contornos de grão, desempenha um papel relevante na nucleação do diamante. Além disso, os materiais que favorecem a formação de carbonetos conduziram a melhores resultados na nucleação e crescimento do filme, indicando que a ação da atmosfera reativa do CVD com o substrato também contribui decisivamente para o processo de nucleação. A partir dos resultados obtidos, concluímos que a aderência do filme de diamante ao zircão é excelente, assim como a qualidade do filme, o que pode serexplorado convenientemente caso as propriedades mecânicas do sinterizado de zircão sejam adequadas. No caso da zircônia parcialmente estabilizada, os resultados obtidos foram surpreendentes e este material poderia substituir o convencional substrato de silício para a deposição de filmes auto-sustentados de diamante, com inúmeras vantagens, dentre elas o fato de ser reutilizável e de não ser necessário ataque com ácidos para remoção do substrato, o que evita a geração de resíduos químicos.

Estudo da estabilidade termodinâmica de filmes ultrafinos de HfO/sub 2/ sobre Si

O presente estudo relata a composição, transporte atômico, estabilidade termodinâmica e as reações químicas durante tratamentos térmicos em atmosfera de argônio e oxigênio, de filmes ultrafinos de HfO2 depositados pelo método de deposição química de organometálicos na fase vapor (MOCVD) sobre Si, contendo uma camada interfacial oxinitretada em NO (óxido nítrico). A caracterização foi realizada utilizando-se técnicas de análise por feixes de íons e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS). Também foram realizadas medidas elétricas sobre os filmes. Os estudos indicaram que esta estrutura é essencialmente estável aos tratamentos térmicos quando é feito um pré-tratamento térmico em atmosfera inerte de argônio, antes de tratamento em atmosfera reativa de oxigênio, exibindo uma maior resistência à incorporação de oxigênio do que quando foi diretamente exposta à atmosfera de oxigênio. Tal estabilidade é atribuída a um sinergismo entre as propriedades do sistema HfO2/Si e a barreira à difusão de oxigênio constituída pela camada interfacial oxinitretada. A composição química dos filmes após os tratamentos térmicos é bastante complexa, indicando que a interface entre o filme e o substrato tem uma composição do tipo HfSixOyNz. Foi observada a migração de Hf para dentro do substrato de Si, podendo esta ser a causa de degradação das características elétricas do filme.

Rede de modelos termodinâmicos locais

A simulação computacional de processos é uma ferramenta valiosa em diversas etapas da operação de uma planta química, tais como o projeto, a análise operacional, o estudo da estratégia de controle e a otimização, entre outras. Um programa simulador requer, freqüentemente, o cálculo das propriedades termofísicas que fazem parte das equações correspondentes aos balanços de massa, energia e quantidade de movimento. Algumas dessas quantidades, típicas de operações baseadas no equilíbrio de fases (tais como a destilação fracionada e a separação flash), são as fugacidades e entalpias das fases líquida e vapor em equilíbrio. Contudo, o uso de modelos e correlações cada vez mais sofisticadas para representar acuradamente as propriedades termofísicas dos sistemas reais fez com que grande parte do tempo gasto numa simulação de processos seja devida à avaliação destas propriedades. Muitas estratégias têm sido propostas na literaturas a fim de se reduzir a carga computacional envolvida na simulação, estática e dinâmica, dos problemas de Engenharia Química. Esta diminuição do tempo de processamento pode muitas vezes ser determinante na aplicação ou não da simulação de processos na prática industrial, como, por exemplo, no controle automático. Esta dissertação aborda uma das alternativas para a redução do tempo computacional gasto na simulação de processos: a aproximação das funções que descrevem as propriedades termofísicas através de funções mais simples, porém de fácil avaliação. Estas funções, a fim de se garantir uma aproximação adequada, devem ser corrigidas ou atualizadas de alguma forma, visto que se tratam de modelos estritamente válidos em uma pequena região do espaço das variáveis, sendo, por isto, chamados de modelos locais. Partindo-se do estado atual desta técnica, é proposta nesta dissertação uma nova metodologia para se efetuar esta aproximação, através da representação global da propriedade mediante múltiplas funções simples, constituindo, desse modo, uma rede de modelos locais. Algumas possibilidades para a geração efetiva destas redes são também discutidas, e o resultado da metodologia é testado em alguns problemas típicos de separação por equilíbrio de fases.

Compósitos de polipropileno com fibra de vidro utilizando viniltrietoxisilano como agente de adesão

Compósitos de polipropileno (PP) com cargas inorgânicas tem sido cada vez mais aplicados na obtenção de peças automotivas, eletrodomésticos e outros. O crescimento da aplicação destes materiais foi possível com o advento da tecnologia de adesão que consiste no uso de um agente que promove a interação físico-química na interface carga/matriz. Neste trabalho, o viniltrietoxisilano (VTES) foi empregado como agente de adesão em compósitos de PP com fibras de vidro curtas. A reação do VTES com PP por via radicalar foi estudada em câmara de mistura e por extrusão reativa, comparando-se os dois processos. O VTES reage com o PP na ausência de iniciador de reação radicalar em processos com alto cisalhamento. A reação modifica o comportamento reológico do polímero, sem afetar significativamente as propriedades térmicas e mecânicas. O teor de VTES tem influência sobre o peso molecular de produtos sem peróxido. Compósitos de PP contendo 20% de fibras de vidro foram obtidos por extrusão reativa e câmara de mistura, analisando-se o efeito de VTES sobre as propriedades mecânicas, reológicas e a morfologia dos produtos. Um estudo das condições de processamento por extrusão reativa é apresentado, comparando dois métodos a) pré-impregnação do polímero com os reagentes e b) adição de uma solução dos reagentes num estágio avançado da extrusora. A quebra diferenciada das fibras durante o processamento por extrusão pode ser explicada através comportamento reológico observado pelas medidas de torque na câmara de mistura O VTES age no sentido de promover a adesão na interface matriz / fibra, o que pode ser verificado pela morfologia do material. A degradação do material é influenciada pela exposição ao ar, pelo tempo de residência e pela temperatura na extrusão. O módulo dos compósitos contendo VTES é dependente do comprimento das fibras. A tensão de ruptura aumenta em presença de VTES.