Studies of the equation of state and elasticity of mantle minerals

Because the Earth’s upper mantle is inaccessible to us, in order to understand the chemical and physical processes that occur in the Earth’s interior we must rely on both experimental work and computational modeling. This thesis addresses both of these geochemical methods. In the first chapter, I develop an internally consistent comprehensive molar volume model for spinels in the oxide system FeO-MgO-Fe₂O₃-Cr₂O₃-Al₂O₃-TiO₂. The model is compared to the current MELTS spinel model with a demonstration of the impact of the model difference on the estimated spinel-garnet lherzolite transition pressure. In the second chapter, I calibrate a molar volume model for cubic garnets in the system SiO₂-Al₂O₃-TiO₂-Fe₂O₃-Cr₂O₃-FeO-MnO-MgO-CaO-Na₂O. I use the method of singular value analysis to calibrate excess volume of mixing parameters for the garnet model. The implications the model has for the density of the lithospheric mantle are explored. In the third chapter, I discuss the nuclear inelastic X-ray scattering (NRIXS) method, and present analysis of three orthopyroxene samples with different Fe contents. Longitudinal and shear wave velocities, elastic parameters, and other thermodynamic information are extracted from the raw NRIXS data.

Water in silicate glasses

The speciation of water in a variety of hydrous silicate glasses, including simple and rhyolitic compositions, synthesized over a range of experimental conditions with up to 11 weight percent water has been determined using infrared spectroscopy. This technique has been calibrated with a series of standard glasses and provides a precise and accurate method for determining the concentrations of molecular water and hydroxyl groups in these glasses.

For all the compositions studied, most of the water is dissolved as hydroxyl groups at total water contents less than 3-4 weight percent; at higher total water contents, molecular water becomes the dominant species. For total water contents above 3-4 weight percent, the amount of water dissolved as hydroxyl groups is approximately constant at about 2 weight percent and additional water is incorporated as molecular water. Although there are small but measurable differences in the ratio of molecular water to hydroxyl groups at a given total water content among these silicate glasses, the speciation of water is similar over this range of composition. The trends in the concentrations of the H-bearing species in the hydrous glasses included in this study are similar to those observed in other silicate glasses using either infrared or NMR spectroscopy.

The effects of pressure and temperature on the speciation of water in albitic glasses have been investigated. The ratio of molecular water to hydroxyl groups at a given total water content is independent of the pressure and temperature of equilibration for albitic glasses synthesized in rapidly quenching piston cylinder apparatus at temperatures greater than 1000°C and pressures greater than 8 kbar. For hydrous glasses quenched from melts cooled at slower rates (i.e., in internally heated or in air-quench cold seal pressure vessels), there is an increase in the ratio of molecular water to hydroxyl group content that probably reflects reequilibration of the melt to lower temperatures during slow cooling.

Molecular water and hydroxyl group concentrations in glasses provide information on the dissolution mechanisms of water in silicate liquids. Several mixing models involving homogeneous equilibria of the form H_2O + O = 20H among melt species have been explored for albitic melts. These models can account for the measured species concentrations if the effects of non-ideal behavior or mixing of polymerized units are included, or by allowing for the presence of several different types of anhydrous species.

A thermodynamic model for hydrous albitic melts has been developed based on the assumption that the activity of water in the melt is equal to the mole fraction of molecular water determined by infrared spectroscopy. This model can account for the position of the watersaturated solidus of crystalline albite, the pressure and temperature dependence of the solubility of water in albitic melt, and the volumes of hydrous albitic melts. To the extent that it is successful, this approach provides a direct link between measured species concentrations in hydrous albitic glasses and the macroscopic thermodynamic properties of the albite-water system.

The approach taken in modelling the thermodynamics of hydrous albitic melts has been generalized to other silicate compositions. Spectroscopic measurements of species concentrations in rhyolitic and simple silicate glasses quenched from melts equilibrated with water vapor provide important constraints on the thermodynamic properties of these melt-water systems. In particular, the assumption that the activity of water is equal to the mole fraction of molecular water has been tested in detail and shown to be a valid approximation for a range of hydrous silicate melts and the partial molar volume of water in these systems has been constrained. Thus, the results of this study provide a useful thermodynamic description of hydrous melts that can be readily applied to other melt-water systems for which spectroscopic measurements of the H-bearing species are available.

Liquid silicate equation of state : using shock waves to understand the properties of the deep Earth

The equations of state (EOS) of several geologically important silicate liquids have been constrained via preheated shock wave techniques. Results on molten Fe₂SiO₄ (fayalite), Mg₂SiO₄ (forsterite), CaFeSi₂O₆ (hedenbergite), an equimolar mixture of CaAl₂Si₂O₈-CaFeSi₂O₆ (anorthite-hedenbergite), and an equimolar mixture of CaAl₂Si₂O₈-CaFeSi₂O₆-CaMgSi₂O₆(anorthite-hedenbergite-diopside) are presented. This work represents the first ever direct EOS measurements of an iron-bearing liquid or of a forsterite liquid at pressures relevant to the deep Earth (> 135 GPa). Additionally, revised EOS for molten CaMgSi₂O₆ (diopside), CaAl₂Si₂O₈ (anorthite), and MgSiO₃ (enstatite), which were previously determined by shock wave methods, are also presented.

The liquid EOS are incorporated into a model, which employs linear mixing of volumes to determine the density of compositionally intermediate liquids in the CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂-FeO major element space. Liquid volumes are calculated for temperature and pressure conditions that are currently present at the core-mantle boundary or that may have occurred during differentiation of a fully molten mantle magma ocean.

The most significant implications of our results include: (1) a magma ocean of either chondrite or peridotite composition is less dense than its first crystallizing solid, which is not conducive to the formation of a basal mantle magma ocean, (2) the ambient mantle cannot produce a partial melt and an equilibrium residue sufficiently dense to form an ultralow velocity zone mush, and (3) due to the compositional dependence of Fe2+ coordination, there is a threshold of Fe concentration (molar X_Fe ≤ 0.06) permitted in a liquid for which its density can still be approximated by linear mixing of end-member volumes.

Expressão e distribuição de CGRP, VEGF e TGF-β na gengiva dos dentes de ratos com periodontite induzida por ligadura: aspectos imunohistoquímicos

No momento em que há a agressão tecidual e a defesa inata é deflagrada, mediadores químicos são liberados no local afetado. Esses mediadores podem ser de origem celular tais como CGRP, VEGF e TGFß. Os objetivos desta pesquisa foram avaliar a expressão e distribuição de CGRP, TGFß e VEGF na gengiva do primeiro molar inferior esquerdo de rato no 7 e 14 dias após a indução por ligadura; a expressão e distribuição de CGRP, TGFß e VEGF na gengiva do dente contralateral correspondente sem ligadura, no 7 e 14 dias, e se a indução da periodontite por ligadura no dente experimental provoca uma inflamação na gengiva do dente contralateral correspondente no 7 e 14 dias após a ligadura. Para o desenvolvimento deste trabalho foram selecionados 15 ratos Rattus Novergicus, Albinus, Wistar. O grupo experimental de 12 ratos foi dividido em 2 subgrupos compostos por 6 ratos cada um deles distribuídos da seguinte maneira: os do subgrupo A1 permaneceram com a ligadura no primeiro molar inferior esquerdo por 7 dias e foram sacrificados; os do subgrupo A-2 -permaneceram com a ligadura no primeiro molar inferior esquerdo por 14 dias e foram sacrificados. Outros três animais constituíram o grupo controle. Após o sacrifício dos 12 animais dos grupos experimentais e controle suas mandíbulas foram colocadas em ácido etilenodiaminotetracético (EDTA) neutro para sofrerem descalcificação. Então foram processadas para inclusão em parafina e os cortes histológicos foram corados pela hematoxilina-eosina e submetidos à técnica imunohistoquímica para imunomarcação de CGRP, VEGF e TGFß. Aos 7 dias de ligadura observou-se na lâmina própria gengival, epitélio juncional e epitélio oral, expressiva marcação para CGRP. A expressão de VEGF foi intensa na lamina própria e com pouca ou nenhuma marcação no epitélio oral e juncional. O TGFß apresentou pouca marcação na lâmina própria ou nenhuma marcação no epitélio oral e juncional. Aos 14 dias de ligadura houve expressiva marcação de CGRP na lâmina própria, epitélios oral e juncional. O VEGF e o TGFß apresentaram muita marcação na lâmina própria e pouca ou nenhuma marcação no epitélio oral e juncional. Na gengiva dos dentes contralaterais nos 7 e 14 dias houve pouca marcação do CGRP do TGFß na lâmina própria e muita marcação do VEGF. Na gengiva dos dentes controle observou-se muita marcação do CGRP no epitélio juncional e oral e na lâmina própria. O TGFß e o VEGF se expressaram muito pouco ou não se expressaram. Devido à marcação expressiva do VEGF na lâmina própria dos dentes contralaterais, permanece inconclusiva a adequação do uso dos dentes contralaterais nos estudos experimentais das doenças periodontais, embora a expressão de TGFß e CGRP tenham sido menores nestes dentes. A maior marcação do CGRP, VEGF e TGFß nos animais com 14 dias de ligadura do que aos 7 dias demonstra a progressão do processo inflamatório crônico, não se observando processo de reparação cicatricial.

Remoção de metais pesados de efluentes sintéticos aquosos por nanofiltração

O objetivo deste trabalho foi estudar a remoção de metais pesados de efluentes sintéticos aquosos através de nanofiltração, com utilização de membrana de poliamida. A membrana utilizada constituída de poliamida apresentou uma boa permeabilidade hidráulica, constatada pela linearidade de fluxo com a variação de pressão de trabalho. Os metais estudados foram cobre, cádmio, zinco, chumbo e níquel com especiação de nitrato e sulfato. O desempenho do sistema foi verificado pela variação dos parâmetros operacionais (pressão e fluxo), associados também com a variação da salinidade e da concentração do metal. Em uma etapa inicial estudou-se a remoção de metais (nitrato e sulfato) isoladamente em uma mesma concentração molar, na pressão de 10 bar, comparando-se as rejeições com e sem agente complexante (EDTA). Em uma segunda etapa, estudou-se o desempenho da membrana, com misturas dos metais (nitrato) e mistura de metais (sulfato), também com e sem agente complexante, os resultados mostraram que a presença de agente complexante melhorou a rejeição dos metais. Nestas misturas estudaram-se os efeitos das concentrações (0,001; 0,0005 e 0,0001mol/L) e das pressões (5; 7; 10 e 12,5 bar) no sistema de remoção, constatou-se que o aumento da concentração e diminuição da pressão afeta a remoção. Em uma terceira etapa, estudou-se a influência da salinidade pela mistura de dois metais de mesma especiação (sulfato), comparando a remoção na pressão de 10 bar. Os resultados atestaram uma rejeição maior que 94 % para todos metais, na pressão de 10 bar, indicando um excelente desempenho e fluxo adequado, daí viabilidade de processo para todas as concentrações testadas. A pertinência do teste se justifica pela adequação do permeado ao atendimento aos padrões ambientais de concentração de metais e confirmam a eficácia do sistema de nanofiltração na remoção de metais pesados

Determinação da viscosidade de misturas assimétricas em alta pressão usando regras de mistura

O conhecimento de propriedades de transporte de misturas a diferentes pressões e temperaturas é importante em projetos, operação, controle e otimização de processos industriais. Nestes processos, frequentemente, o fluido é uma mistura binária ou multicomponente de hidrocarbonetos, como fluidos de petróleo. Propriedades experimentais de misturas, especialmente, a viscosidade absoluta como função de temperatura e pressão, podem fornecer importantes informações sobre o comportamento do fluido em diferentes composições e são usadas no desenvolvimento de modelos e correlações e na caracterização de misturas complexas. Diversas regras de mistura têm sido propostas na literatura para cálculo de viscosidade de misturas. Estas regras de mistura preveem o comportamento da mistura à pressão atmosférica usando propriedades dos componentes puros. Porém, em diversas aplicações é necessário estimar a viscosidade de misturas a altas pressões. Neste estudo, foram avaliadas regras de mistura comumente usadas como Refutas, Fator de Mistura, Índice de Mistura, Grunberg e Nissan, Kendall-Monroe e Eyring bem como Aditividade Molar, usando dados de viscosidade experimental de misturas em altas pressões. Inicialmente, foram realizadas medidas de viscosidade absoluta para a mistura altamente assimétrica de ciclohexano e n-hexadecano na faixa de temperatura entre (318,15 a 413,15) K e pressões até 62,053 MPa e, para este sistema, um modelo foi proposto para cálculo dos componentes puros para dada temperatura e pressão. Além disso, dados experimentais de viscosidade de trinta misturas cujos componentes diferem em forma, tamanho ou flexibilidade foram selecionados na literatura e modelados empregando-se regras de mistura. As viscosidades das misturas foram estimadas a partir de dados de viscosidade experimental dos componentes puros medidos nas mesmas temperaturas e pressões. A altas pressões, Refutas, Fator de Mistura e Índice de Mistura apresentaram os melhores resultados para todos os sistemas estudados. Mesmo para moléculas bastante assimétricas, Refutas, Fator de Mistura e Índice de Mistura podem ser usados.

High pressure states in condensed matter: I. High pressure behavior of the iron-sulphur system with applications to the earth's core. II. Empirical equation of state for organic compounds at high pressures

Part I:

The earth's core is generally accepted to be composed primarily of iron, with an admixture of other elements. Because the outer core is observed not to transmit shear waves at seismic frequencies, it is known to be liquid or primarily liquid. A new equation of state is presented for liquid iron, in the form of parameters for the 4th order Birch-Murnaghan and Mie-Grüneisen equations of state. The parameters were constrained by a set of values for numerous properties compiled from the literature. A detailed theoretical model is used to constrain the P-T behavior of the heat capacity, based on recent advances in the understanding of the interatomic potentials for transition metals. At the reference pressure of 10⁵ Pa and temperature of 1811 K (the normal melting point of Fe), the parameters are: ρ = 7037 kg/m³, K_S0 = 110 GPa, K_S' = 4.53, K_S" = -.0337 GPa-1, and γ = 2.8, with γ α ρ^-1.17. Comparison of the properties predicted by this model with the earth model PREM indicates that the outer core is 8 to 10 % less dense than pure liquid Fe at the same conditions. The inner core is also found to be 3 to 5% less dense than pure liquid Fe, supporting the idea of a partially molten inner core. The density deficit of the outer core implies that the elements dissolved in the liquid Fe are predominantly of lower atomic weight than Fe. Of the candidate light elements favored by researchers, only sulfur readily dissolves into Fe at low pressure, which means that this element was almost certainly concentrated in the core at early times. New melting data are presented for FeS and FeS₂ which indicate that the FeS₂ is the S-hearing liquidus solid phase at inner core pressures. Consideration of the requirement that the inner core boundary be observable by seismological means and the freezing behavior of solutions leads to the possibility that the outer core may contain a significant fraction of solid material. It is found that convection in the outer core is not hindered if the solid particles are entrained in the fluid flow. This model for a core of Fe and S admits temperatures in the range 3450K to 4200K at the top of the core. An all liquid Fe-S outer core would require a temperature of about 4900 K at the top of the core.

Part II.

The abundance of uses for organic compounds in the modern world results in many applications in which these materials are subjected to high pressures. This leads to the desire to be able to describe the behavior of these materials under such conditions. Unfortunately, the number of compounds is much greater than the number of experimental data available for many of the important properties. In the past, one approach that has worked well is the calculation of appropriate properties by summing the contributions from the organic functional groups making up molecules of the compounds in question. A new set of group contributions for the molar volume, volume thermal expansivity, heat capacity, and the Rao function is presented for functional groups containing C, H, and O. This set is, in most cases, limited in application to low molecular liquids. A new technique for the calculation of the pressure derivative of the bulk modulus is also presented. Comparison with data indicates that the presented technique works very well for most low molecular hydrocarbon liquids and somewhat less well for oxygen-bearing compounds. A similar comparison of previous results for polymers indicates that the existing tabulations of group contributions for this class of materials is in need of revision. There is also evidence that the Rao function contributions for polymers and low molecular compounds are somewhat different.

Investigations of group IVA transition metal mediated carbon-carbon bond forming reactions

Zirconocene aldehyde and ketone complexes were synthesized in high yield by treatment of zirconocene acyl complexes with trimethylaluminum or diisobutylaluminum hydride. These complexes, which are activated by dialkylaluminum chloride ligands, inserted unsaturated substrates such as alkynes, allenes, ethylene, nitriles, ketenes, aldehydes, ketones, lactones, and acid chlorides with moderate to high conversion. Insertion of aldehyde substrates yielded zirconocene diolate complexes with up to 20:1 (anti:syn) diastereoselectivity. The zirconocene diolates were hydrolyzed to afford unsymmetrical 1,2-diols in 40-80% isolated yield. Unsymmetrical ketones gave similar insertion yields with little or no diastereoselectivity. A high yielding one-pot method was developed that coupled carbonyl substrates with zirconocene aldehyde complexes that were derived from olefins by hydrozirconation and carbonylation. The zirconocene aldehyde complexes also inserted carbon monoxide and gave acyloins in 50% yield after hydrolysis.

The insertion reaction of aryl epoxides with the trimethylphoshine adduct of titanocene methylidene was examined. The resulting oxytitanacyclopentanes were carbonylated and oxidatively cleaved with dioxygen to afford y-lactones in moderate yields. Due to the instability and difficult isolation of titanocene methylidene trimethylphoshine adducts, a one-pot method involving the addition of catalytic amounts of trimethylphosphine to β,β-dimethyltitanacyclobutane was developed. A series of disubstituted aryl epoxides were examined which gave mixtures of diastereomeric insertion products. Based on these results, as well as earlier Hammett studies and labeling experiments, a biradical transition state intermediate is proposed. The method is limited to aryl substituted epoxide substrates with aliphatic examples showing no insertion reactivity.

The third study involved the use of magnesium chloride supported titanium catalysts for the Lewis acid catalyzed silyl group transfer condensation of enol silanes with aldehydes. The reaction resulted in silylated aldol products with as many as 140 catalytic turnovers before catalyst inactivation. Low diastereoselectivities favoring the anti-isomer were consistent with an open transition state involving a titanium atom bound to the catalyst surface. The catalysts were also used for the aldol group transfer polymerization of t-butyldimethylsilyloxy-1-ethene resulting in polymers with molecular weights of 5000-31,000 and molar mass dispersities of 1.5-2.8. Attempts to polymerize methylmethacrylate using GTP proved unsuccessful with these catalysts.

Resultados da expansão de maxila cirurgicamente assistida sem disjunção ptérigomaxilar: uma avaliação tridimensional

A expansão rápida da maxila cirurgicamente assistida tornou-se amplamente utilizada e muito aceitável no tratamento da deficiência maxilar de pacientes adolescentes e adultos. Diversas técnicas cirúrgicas foram propostas ao longo dos anos com o objetivo de solucionar este problema de forma eficiente, com estabilidade dos resultados e baixa morbidade. Controvérsias em relação ao procedimento cirúrgico persistem, principalmente relacionadas a quais osteotomias devem ser realizadas para se obter bons resultados. O objetivo deste trabalho foi avaliar os resultados da expansão ortocirúrgica da maxila realizando osteotomias nas paredes laterais da maxila e na sutura palatina mediana. Foram selecionados dezessete pacientes adultos portadores de deficiência transversa maxilar, com média de idade de 24 anos e 8 meses; todos foram submetidos a exames de tomografia computadorizada convencional e moldagens maxilares previamente ao procedimento cirúrgico e após três meses, no mínimo, do término de ativação e estabilização do aparelho expansor. As medidas do pós-cirúrgico foram confrontadas com as do pré-cirúrgico e os resultados foram comparados e analisados estatisticamente. Foi obtida a expansão desejada clinicamente em todos os pacientes. No entanto, a quantidade de expansão na região de molares foi estatisticamente maior nas áreas referentes aos dentes, enquanto que os resultados obtidos referentes aos caninos se mostraram similares nas três regiões maxilares avaliadas. Quando comparadas às regiões de caninos e molares entre si, a expansão intercaninos foi maior na altura dos forames palatinos e o inverso ocorreu nas regiões de processo alveolar e dentária, nas quais a expansão intermolar foi maior.

Obtenção de biodiesel por transesterificação enzimática de óleo de soja com etanol empregando t-butanol como solvente

Neste estudo foi investigada a alcoólise enzimática do óleo de soja com etanol, utilizando t-butanol como solvente e enzimas imobilizadas Lipozyme TL IM, Lipozyme RM IM e Novozym 435 como catalisadores. As reações foram realizadas em um reator batelada fechado acoplado a um condensador e com constante agitação. Foram avaliadas a influência do t-butanol, do tipo de enzima utilizada, da razão molar álcool/óleo e da temperatura no rendimento em biodiesel. A etanólise do óleo de soja por sucessivas adições de álcool foi investigada e as melhores condições foram obtidas em presença de t-butanol, razão molar etanol/óleo igual a 3, temperatura de 50C e 5% (m/m) de Novozym 435. Nas reações conduzidas em presença de t-butanol não foram observadas diferenças significativas entre a adição direta e a escalonada do álcool. Os efeitos da adição de álcool só foram observados na ausência de t-butanol. O rendimento máximo em ésteres etílicos atingido foi cerca de 66% após 4h de reação com Novozym 435 na presença de solvente.

Avaliação da fidelidade da referência externa em tecidos moles na cirurgia ortognática da maxila

Esse trabalho teve o objetivo de analisar a fidelidade da referência externa em tecidos moles no auxílio do posicionamento vertical da maxila. Foram selecionados 40 pacientes portadores de deformidade dentofacial e submetidos à osteotomia total da maxila. Os indivíduos foram divididos em 2 grupos no intuíto de avaliar duas técnicas de referência externa: a utilização da sutura em tecidos moles e o uso do fio de Kirschner. Esta última foi utilizada como a técnica do grupo-controle. Os dados foram colhidos em duas fases. Na primeira delas, foi realizada a mensuração da posição vertical da maxila antes da osteotomia Le Fort I e após a fixação da maxila, utilizando a referência externa. A partir desses números, foi obtida a alteração vertical de cada caso, colhida durante a cirurgia. Na segunda fase da coleta de dados, foram realizadas mensurações verticais da maxila baseadas nas radiografias cefalométricas pré e pós-operatórias. Assim, foi obtido o valor da alteração vertical de cada caso, baseado na documentação radiográfica. Após esta etapa, foi calculada a diferença entre a alteração vertical obtida durante a cirurgia e a alteração vertical colhida a partir das radiografias. Dessa forma, foram obtidos valores que correspondem às imperfeições no posicionamento vertical da maxila de cada paciente, tendo como base a posição do incisivo central superior. Os resultados foram comparados e analisados estatisticamente. A média aritmética da precisão no posicionamento vertical da maxila no grupo-controle foi de 0,52mm e do grupo da referência em tecidos moles foi de 0,65mm. A aplicação do teste t de Student a 5% revelou que não houve diferença estatística significativa entre o grau de precisão das duas técnicas de referência externa (P=0,429). Como conclusão, observou-se que as duas técnicas foram eficazes no auxílio ao posicionamento vertical da maxila e que a referência externa em tecidos moles apresentou um grau de precisão semelhante ao valor obtido com a técnica do fio de Kirschner.

Análise da dissipação das tensões em dentes humanos restaurados com facetas laminadas de cerâmica, com três tipos de preparos, através do método dos elementos finitos

O objetivo deste trabalho é analisar in vitro a dissipação de tensões em incisivos centrais superiores humanos restaurados com facetas de cerâmica feldspática, através da análise do método dos elementos finitos, considerando cargas funcionais de mastigação e corte dos alimentos, em função de três tipos de preparos utilizados: sem proteção incisal; com proteção incisal em ângulo e com proteção incisal em degrau palatino. Foram utilizadas modelagens bidimensionais de um incisivo central superior e suas estruturas de suporte, simulando três situações: (Primeira modelagem) incisivo central superior com desgaste vestibular (em forma de janela); (Segunda modelagem) incisivo central superior com desgaste vestibular e proteção incisal em plano inclinado; (Terceira modelagem) incisivo central superior com desgaste vestibular, e proteção incisal com degrau palatino. Foi considerada uma carga (P=100N) com uma inclinação de 45 concentrada, simulando a região de contato do incisivo central inferior com o superior durante a mastigação e uma na região de contato topo a topo dos incisivos superior e inferior, simulando o corte dos alimentos. Após a análise dos dados obtidos pela distribuição de tensões, pode-se concluir que quanto à dissipação das tensões em todo o sistema proposto, com a aplicação de carga em 45, não foram observadas mudanças no estado tensional nos três diferentes preparos. Quando foi aplicada carga vertical, simulando o contato de topo, houve variação no estado tensional no sistema do dente com preparo em janela. Nas facetas, com a aplicação de carga em 45, nos preparos em janela e com proteção incisal em plano inclinado o resultado foi semelhante nos valores tensionais enquanto, nas facetas em dentes preparados com proteção incisal com degrau palatino, a distribuição foi mais homogênea tendo valores superiores, mostrando que o abraçamento do dente diminuiu a flexão.

Preparação e caracterização de microesferas poliméricas à base de metacrilato de glicidila e divinilbenzeno com propriedades magnéticas

Nesta Dissertação, foram sintetizadas microesferas poliméricas com propriedades magnéticas à base de metacrilato de glicidila e divinilbenzeno pela técnica de polimerização em suspensão. O material utilizado para conferir as propriedades magnéticas ao copolímero foi magnetita sintetizada no laboratório. Foram estudados os efeitos da modificação da magnetita com ácido oleico, da velocidade de agitação, do teor de agente reticulante, do teor de material magnético adicionado e do teor de agente de suspensão sobre as características das partículas poliméricas obtidas. As microesferas foram caracterizadas quanto ao seu aspecto morfológico, à estabilidade térmica, à incorporação de material magnético e quanto às suas propriedades magnéticas. A quantidade de partículas de ferro incorporadas foi afetada pela velocidade de agitação durante a síntese, pelo teor de material magnético adicionado, pela fase de dispersão do material magnético e pelo teor de monômeros no copolímero. A estabilidade térmica dos copolímeros foi afetada, principalmente, pelo teor de material magnético incorporado e pelo teor de monômeros, levando em consideração resinas com a mesma quantidade de material magnético adicionado. A magnetização de saturação para as microesferas foi afetada pelo teor de material magnético incorporado. A modificação da superfície da magnetita com ácido oleico foi considerada importante para a incorporação do material magnético na matriz do copolímero.Partículas poliméricas magnéticas com comportamento superparamagnéticos foram obtidas com morfologia esférica e magnetização de saturação de 7,11 (emu/g), utilizando razão molar de monômeros de 50/50 %, 1 % de PVA, 20 % de magnetita modificada com ácido oleico adicionada à fase orgânica e velocidade de agitação mecânica de 500 rpm

Studies on 4S and 5S RNA of HeLa cells

SECTION I

Section I is concerned with a partial sequence analysis conducted on 5S RNA from HeLa cells. Analysis of the oligonucleotide pattern after pancreatic ribonuclease digestion of a highly-purified preparation of 5S RNA gave results which were in general agreement with those published for KB cells, both with respect to the identity and the frequency of the partial sequences. However, the presence of a trinucleotide not found in the KB 5S pattern, together with the reproducibly much lower than expected molar yield of the larger oligonucleotides strongly suggested the occurrence of alternate sequences at various sites in the 5S molecules of human cells. The presence of ppGp and pppGp at the 5'-terminus of HeLa 5S RNA was clearly demonstrated. The implications of this finding with regard to the origin of 5S RNA are discussed.

SECTION II

In Section II the proportion of the HeLa cell genome complementary to tRNA was investigated by using RNA- DNA hybridization. The value for saturation of the HeLa DNA by tRNA was found to be 1.1 x 10^-5, which corresponds to about 4900 sites for tRNA per HeLa cell in an exponentially growing culture. Analysis of the nucleotide composition of the hybridized tRNA revealed significant differences from the nucleotide composition of the input tRNA, with the purine to pyrimidine ratio indicating, however, that these differences were not produced by excessive RNase attack of the hybrid. The size of the hybridized tRNA was only moderately smaller than that of the input RNA; the average S value in formaldehyde was 2.7 (corresponding to a length of about 65 nucleotides), suggesting that a relatively small portion near the ends of the hybridized 4S chains had been removed by RNase.

SECTION III

The proportion of the HeLa cell genome complementary to 5S RNA was investigated by using RNA-DNA hybridization. The value for saturation of the HeLa DNA by 5S RNA was found to be 2.3 x 10^-5, which corresponds to about 7,000 sites for 5S RNA per HeLa cell in an exponentially growing culture. Analysis of the nucleotide composition of the hybridized 5S RNA revealed no significant difference from the nucleotide composition of the input RNA. At the RNA to DNA input ratio of 1:1000, the average S value in formaldehyde of the hybridized 5S RNA corresponded to a polynucleotide chain about two-thirds the size of the input RNA.

Síntese e caracterização de copolímeros à base de poli(metacrilato de metila) e divinilbenzeno com propriedades magnéticas

Nesta dissertação, foram sintetizados copolímeros à base de poli(metacrilato de metila) (PMMA), divinilbenzeno (DVB) com propriedades magnéticas pela técnica de polimerização em suspensão. O material utilizado para conferir propriedade magnética foi o ferro. Foi estudada a influência das variáveis reacionais para a formação de microesferas (ordem de adição das fases orgânica e aquosa e a dispersão do ferro antes e após a pré-polimerização), o efeito da concentração de ferro adicionado na polimerização, a influência da razão molar MMA/DVB na formação do copolímero, o efeito do tipo de agente de suspensão e a velocidade de agitação para a síntese dos copolímeros. Os copolímeros foram caracterizados quanto à morfologia, estabilidade térmica, teor de ferro incorporado, distribuição de tamanho de partículas, propriedades magnéticas, área superficial, volume e tamanho de poros. As análises de propriedades magnéticas mostraram que os materiais obtidos não apresentaram ciclos de histerese, estando assim próximos de um material com propriedades superparamagnéticas, com magnetização de saturação entre 8,0 e 13,0 emu/g. Os copolímeros sintetizados com velocidade de agitação 500 RPM, temperaturade 90 C, tempo de polimerização de 24h, monômeros MMA/DVB 50/50 (% molar); razão volumétrica fase orgânica/fase aquosa 1/3, diluente heptano, grau de diluição 100% apresentaram melhor controle morfológico, melhor magnetização de saturação, tamanho de partículas menores e maior tamanho de poros