Specific surface charging of latex, clay and mineral oxide particles in aqueous, non-aqueous and mixed solvent systems

En djupare förståelse för växelverkan mellan partiklar i suspensioner är av betydelse för utvecklingen av en mängd olika industriella produkter och processer. Till exempel kan nämnas pigmentbaserade färger och bestrykning av papper. Genom att öka kontrollbarheten kan dessa lättare optimeras för att uppnå förbättrade produktegenskaper och/eller sänkta produktionskostnader. Av stor betydelse är även en förbättrad möjlighet att minska produktens miljöpåverkan. I avhandlingen studerades jonstyrkan och jonspecificiteten inverkan i olika akvatiska suspensioner innehållande olika elektrolyter. De partiklar som avhandlingen omfattade var metalloxider, leror samt latex. Jonstyrkan studerades från låga (c <10-3M) till och med höga (c> 10-1M) elektrolytkoncentrationer. Vid koncentrationer under 0.1 M var partikelladdningen styrd av pH och jonstyrkan. Vid högre elektrolytkoncentrationer påverkade även jonspecificiteten partikelladdningen. Jonspecificiteten arrangerades i fenomenologiska serier funna i litteraturen samt med Born modellen definierad i termodynamiken. Överraskande höga absoluta zeta-potential värden erhölls vid höga elektrolytkoncentrationer vilket visar att den elektrostatiska repulsionen har betydelse även vid dessa förhållanden. Vidare studerades titanoxidsuspensioners egenskaper i akvatiska, icke-akvatiska och blandade lösningssystem under varierande koncentration av oxal- och fosfatsyra. Vid lågt vatteninnehåll studerades även suspensioner med svavelsyra. Konduktiviteten i suspensioner med lågt vatteninnehåll ökade med tillsatt oxal- eller fosforsyra vilket är en omvänd effekt jämfört med svavelsyra eller akvatiska suspensioner. Den omvända effekten skiftade gradvis tillbaka med ökad vatteninnehåll. En analys av suspensionernas adsorption i höga etanolkoncentrationer gjordes med konduktiviteten, pH och zeta-potentialen. Viskositet studerades och applicerades framgångsrikt i viskositet/ytladdningsmodeller utvecklade för akvatiska suspensioner.

Production of Mg(OH)2 from Mg-silicate rock for CO2 mineral sequestration

Sequestration of carbon dioxide in mineral rocks, also known as CO2 Capture and Mineralization (CCM), is considered to have a huge potential in stabilizing anthropogenic CO2 emissions. One of the CCM routes is the ex situ indirect gas/sold carbonation of reactive materials, such as Mg(OH)2, produced from abundantly available Mg-silicate rocks. The gas/solid carbonation method is intensively researched at Åbo Akademi University (ÅAU ), Finland because it is energetically attractive and utilizes the exothermic chemistry of Mg(OH)2 carbonation. In this thesis, a method for producing Mg(OH)2 from Mg-silicate rocks for CCM was investigated, and the process efficiency, energy and environmental impact assessed. The Mg(OH)2 process studied here was first proposed in 2008 in a Master’s Thesis by the author. At that time the process was applied to only one Mg-silicate rock (Finnish serpentinite from the Hitura nickel mine site of Finn Nickel) and the optimum process conversions, energy and environmental performance were not known. Producing Mg(OH)2 from Mg-silicate rocks involves a two-staged process of Mg extraction and Mg(OH)2 precipitation. The first stage extracts Mg and other cations by reacting pulverized serpentinite or olivine rocks with ammonium sulfate (AS) salt at 400 - 550 oC (preferably < 450 oC). In the second stage, ammonia solution reacts with the cations (extracted from the first stage after they are leached in water) to form mainly FeOOH, high purity Mg(OH)2 and aqueous (dissolved) AS. The Mg(OH)2 process described here is closed loop in nature; gaseous ammonia and water vapour are produced from the extraction stage, recovered and used as reagent for the precipitation stage. The AS reagent is thereafter recovered after the precipitation stage. The Mg extraction stage, being the conversion-determining and the most energy-intensive step of the entire CCM process chain, received a prominent attention in this study. The extraction behavior and reactivity of different rocks types (serpentinite and olivine rocks) from different locations worldwide (Australia, Finland, Lithuania, Norway and Portugal) was tested. Also, parametric evaluation was carried out to determine the optimal reaction temperature, time and chemical reagent (AS). Effects of reactor types and configuration, mixing and scale-up possibilities were also studied. The Mg(OH)2 produced can be used to convert CO2 to thermodynamically stable and environmentally benign magnesium carbonate. Therefore, the process energy and life cycle environmental performance of the ÅAU CCM technique that first produces Mg(OH)2 and the carbonates in a pressurized fluidized bed (FB) were assessed. The life cycle energy and environmental assessment approach applied in this thesis is motivated by the fact that the CCM technology should in itself offer a solution to what is both an energy and environmental problem. Results obtained in this study show that different Mg-silicate rocks react differently; olivine rocks being far less reactive than serpentinite rocks. In summary, the reactivity of Mg-silicate rocks is a function of both the chemical and physical properties of rocks. Reaction temperature and time remain important parameters to consider in process design and operation. Heat transfer properties of the reactor determine the temperature at which maximum Mg extraction is obtained. Also, an increase in reaction temperature leads to an increase in the extent of extraction, reaching a maximum yield at different temperatures depending on the reaction time. Process energy requirement for producing Mg(OH)2 from a hypothetical case of an iron-free serpentine rock is 3.62 GJ/t-CO2. This value can increase by 16 - 68% depending on the type of iron compound (FeO, Fe2O3 or Fe3O4) in the mineral. This suggests that the benefit from the potential use of FeOOH as an iron ore feedstock in iron and steelmaking should be determined by considering the energy, cost and emissions associated with the FeOOH by-product. AS recovery through crystallization is the second most energy intensive unit operation after the extraction reaction. However, the choice of mechanical vapor recompression (MVR) over the “simple evaporation” crystallization method has a potential energy savings of 15.2 GJ/t-CO2 (84 % savings). Integrating the Mg(OH)2 production method and the gas/solid carbonation process could provide up to an 25% energy offset to the CCM process energy requirements. Life cycle inventory assessment (LCIA) results show that for every ton of CO2 mineralized, the ÅAU CCM process avoids 430 - 480 kg CO2. The Mg(OH)2 process studied in this thesis has many promising features. Even at the current high energy and environmental burden, producing Mg(OH)2 from Mg-silicates can play a significant role in advancing CCM processes. However, dedicated future research and development (R&D) have potential to significantly improve the Mg(OH)2 process performance.

Densidade Mineral Óssea de Mulheres na Pós-menopausa com e sem Antecedente de Histerectomia com Conservação Ovariana Bilateral

Objetivo: avaliar a densidade mineral óssea de mulheres na pós-menopausa com o antecedente cirúrgico de histerectomia com conservação ovariana bilateral, realizada no menacme, comparadas a um grupo de mulheres com menopausa natural, não-histerectomizadas. Métodos: tratou-se de um estudo de corte transversal, com 30 mulheres histerectomizadas no menacme, avaliadas na pós-menopausa, comparadas a 102 mulheres menopausadas naturalmente, sendo realizado a densitometria óssea (Lunar DPX). Resultados: as médias etárias, índice de massa corporal, cor da pele, tabagismo, escolaridade, menarca, paridade e antecedente de laqueadura tubária foram semelhantes nos grupos estudados. A comparação das médias da densidade mineral óssea e do T-score dos três locais do fêmur, utilizando o teste de Bonferroni, não apresentou diferenças estatisticamente significativas. As médias da densidade mineral óssea e do T-score da coluna lombar foram analisadas pelo teste t de Student e também não mostraram diferenças estatísticas. Conclusão: estes resultados sugerem que a histerectomia com conservação ovariana bilateral, realizada em mulheres no menacme, não parece ocasionar redução adicional da massa óssea, quando avaliadas na pós-menopausa.

A Ligadura Tubária é Fator de Risco para a Redução da Densidade Mineral Óssea em Mulheres na Pós-menopausa?

Objetivo: comparar a densidade mineral óssea de mulheres menopausadas com e sem o antecedente de laqueadura tubária e avaliar quais fatores nos dois grupos poderiam estar associados à densidade mineral óssea no fêmur e coluna lombar. Métodos: foram incluídas 70 pacientes em cada grupo, no ano de 1998, do Centro de Atenção Integral à Saúde da Mulher da Universidade Estadual de Campinas. As mulheres responderam um questionário sobre características clínicas e reprodutivas e foram submetidas à densitometria óssea (Lunar DPX) no fêmur e coluna lombar. Os dados foram analisados por meio dos testes t de Student, exato de Fisher, c² de Pearson, t com correção de Bonferroni e regressão múltipla. Resultados: a média etária das laqueadas foi de 53,2 anos e das não-laqueadas de 52,6 anos, com média da idade à menopausa de 48 anos, semelhante nos dois grupos. As médias de idade à cirurgia foi 33,7 anos, com tempo decorrido da cirurgia de 18 anos. A média da densidade mineral óssea para o fêmur e coluna lombar não apresentaram diferenças significativas entre os dois grupos. A distribuição percentual em categorias de T-score do fêmur e coluna lombar não mostrou diferenças significativas nos dois grupos. Na regressão múltipla, observou-se que a idade mostrou uma associação inversa e o índice de massa corporal uma associação direta com a densidade mineral óssea no fêmur. Para a coluna lombar, cor não-branca, paridade, idade à menopausa, escolaridade e índice de massa corporal mostraram uma associação direta e a idade à menarca uma associação inversa com a densidade mineral óssea. Conclusão: a laqueadura tubária não ocasionou redução na massa óssea em mulheres na pós-menopausa.

Níveis séricos de leptina e densidade mineral óssea em mulheres na pós-menopausa

OBJETIVO: correlacionar os níveis de leptina com a densidade mineral óssea (DMO) em mulheres na pós-menopausa. MÉTODOS: neste estudo de corte transversal foram incluídas 22 mulheres na pós-menopausa, sendo avaliadas a DMO na coluna lombar (CL) e colo do fêmur (CF) por densitometria óssea de dupla emissão e a concentração sérica de leptina por radioimunoensaio. Análise estatística foi realizada utilizando análise de variância e teste de Dunn (intergrupos) e teste de correlação de Pearson, sendo adotado nível de significância de 5%. RESULTADOS: os valores médios da DMO foram 0,898 ± 0,14 g/cm² na CL e, 0,760 ± 0,15 g/cm² no CF. A concentração média de leptina na amostra total foi de 17,2 ± 9,4 ng/ml, não havendo diferenças significativas entre as pacientes com DMO normal, osteopenia e osteoporose (18,6 ± 7,8, 18,9 ± 9,9 e 15,6 ± 10,6, respectivamente; p > 0,05). Não foram observadas correlações significativas entre o nível de leptina e a DMO, tanto em relação à amostra total, quanto em relação aos grupos com osteoporose e/ou osteopenia. Houve correlação positiva entre os níveis de leptina e o índice de massa corporal (IMC) (r = 0,66; p = 0,0044). CONCLUSÕES: não houve correlação direta entre os níveis de leptina e DMO em mulheres na pós-menopausa, porém houve correlação positiva significativa entre a leptina e o IMC, sugerindo que um possível efeito indireto desse hormônio sobre a massa óssea.

Estresse e ansiedade em mulheres inférteis

OBJETIVO: avaliar a freqüência de estresse e níveis de ansiedade em mulheres inférteis, de forma a obter subsídios para uma orientação psicológica específica. MÉTODOS: estudo transversal envolvendo 152 mulheres inférteis (média de idade 30,3±5,4anos), e 150 controles saudáveis (25,7±7,9 anos). Todas as voluntárias foram avaliadas com a aplicação do Inventário de Sintomas de Estresse de Lipp e Inventário de Ansiedade Traço-Estado. As variáveis dependentes foram: freqüência de estresse e escores de ansiedade (estado e traço). A análise estatística compreendeu a utilização dos testes chi2 e Mann-Whitney, além de regressão logística para testar associações entre as variáveis dependentes e fatores de risco considerados. O nível de significância adotado foi de 5%. RESULTADOS: a freqüência de estresse foi maior no grupo infertilidade em relação ao grupo controle (61,8 e 36,0%, respectivamente), no entanto, não foram observadas diferenças significativas entre os grupos com relação às fases do estresse e tipo de sintomatologia predominante. Em relação à ansiedade, não houve diferenças significativas entre os grupos infertilidade e controle quanto às medianas dos escores de estado (39,5 e 41,0, respectivamente) e traço (44,0 e 42,0, respectivamente) de ansiedade. No grupo infertilidade, os fatores de risco associados significativamente com estresse ou ansiedade foram: desconhecimento do fator causal, fase de investigação diagnóstica e ausência de filhos advindos de outros casamentos. CONCLUSÕES: as mulheres inférteis estão mais vulneráveis ao estresse, no entanto, são capazes de responder aos eventos estressores de forma adaptativa, sem comprometimentos mais sérios nas áreas física e psicológica.

Marcadores séricos de estresse oxidativo e resultados dos procedimentos de reprodução assistida em pacientes inférteis com síndrome dos ovários policísticos e controles

OBJETIVO: comparar os níveis séricos de cinco marcadores de estresse oxidativo e os resultados de reprodução assistida (RA), entre pacientes com infertilidade por fator tubário e/ou masculino e portadoras de síndrome dos ovários policísticos (SOP). MÉTODOS: foram inclusos 70 pacientes, sendo 58 com infertilidade por fator tubário e/ou masculino e 12 com SOP, que foram submetidas à estimulação ovariana controlada para realização de injeção intracitoplasmática de espermatozoide (ICSI). A coleta de sangue foi realizada entre o terceiro e o quinto dia do ciclo menstrual, no mês anterior à realização da estimulação ovariana. Foram analisados os níveis de malondialdeído, hidroperóxidos, produtos de oxidação proteica, glutationa e vitamina E, pela leitura da absorbância em espectrofotômetro e por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). Para a análise estatística, utilizou-se o teste t de Student e o teste exato de Fisher. RESULTADOS: entre as pacientes com SOP, foi constatado maior índice de massa corporal, volume ovariano e número de folículos antrais e uma menor dose total utilizada de hormônio folículo estimulante. Não observamos diferença em relação à resposta à estimulação ovariana, aos resultados de RA e aos níveis séricos de malondialdeído, hidroperóxidos, produtos de oxidação proteica, glutationa e vitamina E entre os grupos. CONCLUSÕES: no estudo não evidenciamos diferença entre os níveis séricos de marcadores de estresse oxidativo, nem nos resultados de RA, comparando pacientes inférteis não-obesas com SOP e controles. Estes dados sugerem que, neste subgrupo específico de portadoras de SOP, os resultados de RA não estejam comprometidos. Todavia, as interpretações acerca da ação do estresse oxidativo sobre os resultados de RA ainda não estão claras e as implicações reprodutivas do estresse oxidativo precisam ser mais bem avaliadas.

Marcadores séricos de estresse oxidativo em mulheres inférteis com endometriose

OBJETIVO: comparar marcadores séricos de estresse oxidativo entre pacientes inférteis com e sem endometriose e avaliar a associação destes marcadores com o estadiamento da doença. MÉTODOS: estudo prospectivo envolvendo a inclusão consecutiva de 112 pacientes inférteis, não-obesas, com idade inferior a 39 anos, divididas em dois grupos: Endometriose (n=48, sendo 26 com endometriose mínima e leve - Estádio I/II e 22 com endometriose moderada e grave - Estádio III/IV) e Controle (n=64, com fator tubário e/ou masculino de infertilidade). Durante a fase folicular precoce do ciclo menstrual, foram coletadas amostras sanguíneas para análise dos níveis séricos de malondialdeído, glutationa e níveis totais de hidroperóxidos, por espectrofotometria e vitamina E, por cromatografia líquida de alto desempenho. Os resultados obtidos foram comparados da seguinte forma: os grupos endometriose versus controle; endometriose estádio I/II e controle, endometriose estádio III/IV e controle e entre os dois subgrupos de endometriose. Em todas as análises, foi considerado o nível de significância de 5% (p<0,05). RESULTADOS: os níveis de vitamina E e glutationa foram mais baixos no soro de mulheres inférteis com endometriose moderada/grave (21,7±6,0 µMol/L e 159,6±77,2 nMol/g proteína, respectivamente) quando comparadas a mulheres com endometriose mínima e leve (28,3±14,4 µMol/L e 199,6±56,1 nMol/g proteína, respectivamente). Os níveis totais de hidroperóxidos foram significativamente mais elevados no grupo endometriose (8,9±1,8 µMol/g proteína) em relação ao Grupo Controle (8,0±2 µMol/g proteína) e nas portadoras de doença III/IV (9,7±2,3 µMol/g proteína) em relação à I/II (8,2±1,0 µMol/g proteína). Não se observou diferença significativa nos níveis séricos de malondialdeído entre os diversos grupos. CONCLUSÕES: foi evidenciada uma associação positiva entre infertilidade relacionada à endometriose, avanço do estadiamento da doença e aumento dos níveis séricos de hidroperóxidos, sugerindo aumento da produção de espécies reativas em portadoras de endometriose. Esses dados, associados à redução dos níveis séricos de vitamina E e glutationa, sugerem a ocorrência de estresse oxidativo sistêmico em portadoras de infertilidade associada à endometriose.

Pré-eclâmpsia: estresse oxidativo, inflamação e disfunção endotelial

Pré-eclâmpsia é uma síndrome sistêmica caracterizada por intenso estado inflamatório e antiangiogênico. A fisiopatologia da pré-clâmpsia envolve alterações no processo de invasão trofoblástica, com consequente inadequado suprimento sanguíneo uterino e estresse oxidativo do tecido placentário. As alterações placentárias decorrentes desse processo levam à maior produção de sFlt-1, um receptor solúvel para as moléculas de VEGF e PlGF. O sFlt-1 impede com que VEGF e PlGF realizem suas funções na homeostase endotelial, culminando com disfunção dessas células. De uma maneira geral, os processos inflamatórios, de disfunção endotelial e estresse oxidativo estão interligados e agem de maneira sinérgica. Trabalhos recentes têm demonstrado que elevações nas concentrações séricas de sFlt-1 ocorrem 5 a 6 semanas antes das manifestações clínicas da pré-eclâmpsia. Concomitantemente, observa-se queda nas concentrações séricas de PlGF. Sendo assim, as dosagens séricas de sFlt-1 e PlGF têm sido sugeridas para o diagnóstico precoce de pré-eclâmpsia. Ademais, os conhecimentos adquiridos a respeito dos fatores antiangiogênicos proporcionam ainda a possibilidade de novas linhas de pesquisa sobre possíveis terapias para a pré-eclâmpsia. Neste artigo, foram revisados os aspectos inflamatórios e antiangiogênicos envolvidos na fisiopatologia da pré-eclâmpsia. Por fim, foram correlacionados esses aspectos com o risco elevado para doenças cardiovasculares apresentado por essas pacientes ao longo de suas vidas.

Estresse de homens e mulheres que buscam tratamento para infertilidade

OBJETIVO: Avaliar o nível de estresse de homens e mulheres que buscavam tratamento para infertilidade e identificar variáveis associadas. MÉTODOS: Estudo transversal com 101 homens e 101 mulheres que se consultavam pela primeira vez em um Ambulatório de Reprodução Humana. Os participantes responderam à versão brasileira do Inventário de Problema de Fertilidade (IPF) com base nos quatro domínios: "relacionamentos sociais", "vida sem filhos"; "relacionamento conjugal/sexual" e "maternidade/paternidade" e também a um questionário com características socioeconômicas e reprodutivas. Realizou-se análise bivariada através dos testes qui-quadrado e exato de Fisher, considerando p<0,05. Posteriormente realizou-se análise multivariada de correspondência, na qual foram incluídas as variáveis com p<0,20. RESULTADOS: De modo geral, os participantes apresentaram alto nível de estresse em todos os domínios, exceto no domínio "vida sem filhos". A análise multivariada por correspondência apontou que as variáveis que se aproximaram do estresse alto no domínio "relacionamentos sociais" foram: ser do sexo feminino, ter o problema da infertilidade, e considerar a qualidade do relacionamento conjugal regular. No domínio "vida sem filhos" as variáveis que se aproximaram do estresse alto foram: ser do sexo feminino, ter idade entre 18 e 24 anos, e ter o problema da infertilidade. Ser do sexo masculino, considerar a adoção, pais e/ou sogros e outras pessoas saberem da dificuldade para engravidar, e considerar a qualidade do relacionamento conjugal ótimo aproximaram-se do alto nível de estresse no domínio "relacionamento conjugal/sexual". Para o domínio "maternidade/paternidade" evidenciou-se que as variáveis ser do sexo feminino, considerar a qualidade do relacionamento conjugal regular, ter idade entre 25 e 35 anos, e praticar religião evangélica ou protestante aproximaram-se do alto nível de estresse. CONCLUSÃO: Homens e mulheres que buscam tratamento para infertilidade apresentam alto nível elevado de estresse, sugerindo que o apoio psicossocial é importante e deve ser diferenciado para homens e mulheres.

Prevalência da baixa densidade mineral óssea em mulheres na pós-menopausa tratadas de câncer de mama

OBJETIVO: Avaliar a prevalência da baixa densidade mineral óssea (DMO) em mulheres na pós-menopausa tratadas de câncer de mama.MÉTODOS: Estudo de corte transversal que incluiu 115 mulheres tratadas de câncer de mama atendidas em Hospital Universitário do Sudeste do Brasil. Foram incluídas mulheres com amenorreia há 12 meses ou mais e 45 anos ou mais de idade, tratadas de câncer de mama e livres de doença há pelo menos 5 anos. A DMO foi mensurada pelos raios-X de dupla energia em coluna lombar (L1 a L4) e colo de fêmur. Considerou-se baixa DMO quando valores de T-score de coluna total e/ou colo de fêmur <-1,0 Score de Delphi (DP) (osteopenia e osteoporose). Por meio de entrevista, foram avaliados fatores de risco para baixa DMO. Na análise estatística, empregaram-se os testes do χ2ou Exato de Fisher.RESULTADOS: A média de idade das pacientes foi 61,6±10,1 anos e o tempo de menopausa, 14,2±5,6 anos, com tempo médio de seguimento de 10,1±3,9 anos. Considerando coluna e colo de fêmur, 60% das mulheres tratadas de câncer de mama apresentavam baixa DMO. Avaliando os fatores de risco para baixa DMO, foi encontrada diferença significativa na distribuição percentual quanto à idade (maior porcentagem de mulheres com mais de 50 anos e baixa DMO), história pessoal de fratura prévia (11,6% com baixa DMO e nenhuma com DMO normal) e índice de massa corpórea. Maior frequência de obesidade foi observada entre mulheres com DMO normal (63%) quando comparadas àquelas com baixa DMO (26,1%; p<0,05).CONCLUSÃO: Mulheres na pós-menopausa tratadas de câncer de mama apresentaram elevada prevalência de baixa DMO (osteopenia e/ou osteoporose).