Caracterização de superfícies de vidros expostas a vapores de KNO3

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo de difusão de impurezas introduzidas por implantação iônica em polímeros

No presente trabalho estudamos de forma sistemática a difusão de impurezas em filmes poliméricos usando as técnicas de implantação iônica e análise por feixe de íons, retroespalhamento Rutherford e de perfil de profundidade por nêutrons. Com este propósito foram implantadas e realizadas medidas em diferentes intervalos de temperatura para diferentes sistemas como (Au, Ag) no fotoresiste AZ1350, (Bi, Eu, Er, B) no fotoresiste S1813 e (Xe, Kr) no termoplástico Poliestireno. Como resultado mostrou-se que para implantações em baixas energias e fluências Au, Ag seguem uma difusão regular. Os valores obtidos para os parâmetros de difusão são semelhantes indicando assim um mecanismo de difusão verdadeiramente atômico. É mostrado também que com o aumento da fluência, devido aos danos gerados pelo processo de implantação, átomos são aprisionados na região implantada levando a um mecanismo de difusão por aprisionamento e liberação. Contudo, mostrou-se que a energia de ativação indica que este processo de difusão ainda é de caráter atômico. Da análise dos valores de D observamos um efeito de massa associado onde D(T)Au < D(T)Ag, pois a massa de Ag é duas vezes menor que a de Au. Para os elementos como Bi, Eu e Er, considerados quimicamente mais ativos que Au, não foram observados efeitos de possíveis ligações químicas nestes sistemas. Valores de energia de ativação de Bi apresentaram-se próximos aos de Au para as fluências de implantação aplicadas, o mesmo ocorrendo para a difusão de Er e Eu. O B mostrou que depois de implantado difunde durante ou imediatamente após a implantação. Difusão esta dada na presença de armadilhas saturáveis induzidas por radiação, indo além da difusão térmica, por ordem de magnitude de ≈10-12, contra ≈10-13 cm2s-1, respectivamente. Quanto a Xe e Kr, observou-se que estes também difundem durante ou imediatamente após a implantação, e que a fração do gás retido no pico depende da fluência implantada. Implantações em baixa temperatura (80 K) e posteriores análises foram determinados in situ por RBS na faixa de 80 a 300 K. Verificou-se que a difusão segue um perfil regular. Em cada caso mostrou-se que a dependência dos valores de D como função da temperatura segue um comportamento tipo Arrhenius, com valores de energia de ativação para os metais (Au, Ag, Bi) entre 580 e 680 meV, para os lantanídeos (Er, Eu) valores entre 525 a 530 meV, para o semi-metal (B) 100 meV, e finalmente para os gases nobres Kr e Xe entre 40 e 67 meV.

Recuperação do íon amônio gerado durante a evaporação de lixiviados de aterros utilizando resinas poliméricas de troca iônica

O lixiviado gerado em aterro sanitário possui substâncias de difícil degradação e amônia, que dificulta o tratamento biológico. O tratamento do lixiviado gerado em aterros sanitários requer uma série de processos de elevado custo e, outras técnicas de tratamento têm sido investigadas no intuito de reduzir custos e aumentar a eficiência do tratamento. A evaporação do lixiviado é uma técnica que aproveita o gás de aterro como fonte de calor, e é utilizada na redução do volume a tratar; porém as emissões atmosféricas geradas durante essa evaporação indicam a presença de amônia, o que pode causar impactos negativos em torno do aterro. Desta forma, é importante a realização de estudos que aprimorem esta técnica, para que a evaporação torne-se ambientalmente e economicamente viável. A amônia presente em amostras com pH em torno de 8,0 e temperatura em torno de 25C, está na forma de íon amônio, o que favorece ao processo de troca iônica. A troca iônica é um processo que tem sido estudado por muitos pesquisadores e consiste na troca de um ou mais constituintes de uma fase fluida para a superfície de uma fase sólida (resinas poliméricas). Este trabalho apresenta a eficiência de quatro tipos diferentes de resinas poliméricas: Amberlyst 15 Wet, Lewatit VPOC 1800, Dowex Mac-3 e Purolite MN250 na remoção e posterior, recuperação do íon amônio presente nos vapores condensados da evaporação de lixiviados. A princípio foi investigado a quantidade e o momento em que o amônio é lançado durante o processo de evaporação. Em seguida, caracterizaram-se as resinas quanto à eficiência de remoção, o tempo de contato e a quantidade ideal da resina. Estão apresentadas neste estudo as isotermas de adsorção de Langmuir, Freundlich e Temkin em diferentes temperaturas (298-318 K) e as condições ideais do processo. Os resultados apontaram duas resinas com eficiência de remoção, em torno de 40%, para concentrações acima de 1000 mg dm-3 de amônio, utilizando 0,5 g de resina e um tempo de contato de 20 minutos. Diferentes modelos cinéticos foram aplicados: Pseudo-Primeira Ordem, Pseudo-Segunda Ordem, difusão intrapartícula, Elovich e o modelo cinético de difusão externa e os resultados discutidos. Foi possível tratar Através da condensação dos vapores emitidos durante a evaporação do lixiviado, foi possível tratar foi possível obter uma recuperação em torno de 70% do íon amônio contido no vapor condensado proveniente da evaporação do lixiviado.

Estudo da difusão de Ag e Al em [alfa]-Ti utilizando as técnicas de espectrometria de retroespalhamento Rutherford e reação nuclear

O objetivo da presente dissertação é o estudo da difusão de Ag e Al em uma matriz de α-Ti. Sua motivação principal se origina do fato de haver na literatura resultados contraditórios sobre o comportamento difusional desses elementos. Além disso, este estudo é necessário para dar continuidade à investigação sistemática da difusão de impurezas substitucionais em α-Ti, que vem sendo realizada pelo grupo de implantação iônica, a fim de estabelecer uma relação entre tamanho, valência e solubilidade dos elementos e seus coeficientes de difusão. A dependência do coeficiente de difusão com a temperatura para ambos elementos foi estudada nos intervalos de temperatura de 823 a 1073 K para a Ag e 948 a 1073 K para o Al. No caso da Ag foi usada a técnica de RBS para determinar os perfis de concentração, a qual tem uma alta resolução em profundidade (tipicamente 10nm), o que permite a determinação das baixas difusividades esperadas no presente experimento ( D ≤ 10-7 m2/s). No caso do Al foi usada a técnica de NRA, que preenche os mesmos requisitos citados anteriormente, com uma resolução em profundidade de aproximadamente 10 Å. As medidas realizadas mostraram que, para ambos os casos, os coeficientes de difusão seguem uma representação linear de Arrhenius. Foram encontrados os seguintes parâmetros característicos de difusão: Do = (1 ± 0,75) x10-4 m2s-1 e Q = 279 ± 6 kJ/mol para a Ag e Do = (1,4 ± 1,2) x10-2 m2s-1 e Q = 326 ± 10 kJ/mol para o Al, os quais são típicos de um comportamento substitucional normal. A comparação desse trabalho com trabalhos prévios não mostra evidência de relacionamento entre tamanho, valência e solubilidade dos elementos e seus coeficientes de difusão.

Estudo de difusão de In e Pd em [alfa]-Ti utilizando a técnica de espectrometria de retroespalhamento de Rutherford e canalização

O objetivo da presente dissertação é o estudo de difusão de In e Pd na matriz de a-Ti. O interesse deste estudo baseia-se na investigação sistemática, realizada pelo grupo de Implantação Iônica, de difusão de impurezas substitucionais em a-Ti com o fim de determinar uma relação entre tamanho, valência e solubilidade e os respectivos coeficientes de difusão. Considerações de tamanho, diferença de valência e solubilidade indicam que o In deverá difundir substitucionalmente. Por outro lado, não está claro qual será o mecanismo de difusão do Pd, pois a sua solubilidade não é muito alta e seu raio atômico é menor que o da matriz. A dependência do coeficiente de difusão desses dois elementos com a temperatura foi estudada entre 823 e 1073 K no caso do In, e entre 673 e 1073 K no caso do Pd. Em ambos os casos, a técnica de RBS foi utilizada para determinar os perfis de concentração. Esta técnica tem uma alta resolução em profundidade (tipicamente 10 nm), o que permite a determinação das baixas difusividades esperadas no presente experimento (D ≤ 10-17 m² s-¹). Adicionalmente, utilizamos para o caso do Pd a técnica de canalização, com a finalidade de determinar o grau de substitucionalidade dos átomos de Pd, tanto imediatamente após a implantação, quanto depois de efetuados os recozimentos e, portanto, determinar o mecanismo de difusão do mesmo em α - Ti. No caso do In, os coeficientes de difusão seguem uma lei de Arrhenius com parâmetros de difusão Q = (260 ± 10) kJ/mol e Do = (2,0 ± 1,3) x 10-6 m² s-¹ , valores estes, típicos de um comportamento difusivo substitucional. No entanto, para o Pd, os coeficientes de difusão também seguem um comportamento tipo Arrhenius, com Q = (264 ± 9) kJ/mol e Do = (2,8 ± 1,3) x 10-3 m² s-¹. Quando se comparam os resultados do Pd com outros substitucionais, tais como Pb, Au, Sn e In, os resultados indicam que o Pd é um difusor rápido, porém mais lento que os intersticiais do tipo Fe, Co ou Cu. Por outro lado, os experimentos de canalização indicam que no intervalo de temperatura estudado, 30% dos átomos de Pd ficam em posição intersticial na rede. Isto é um forte indício de que o mecanismo de difusão é do tipo misto.

Investigação do processo de absorção de água de hidrogéis de polissacarídeo: efeito da carga iônica, presença de sais, concentrações de monômero e polissacarídeo

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Análise de especiação redox de arsênio in situ usando a técnica de difusão de filmes finos por gradiente de concentração

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Uso da técnica de difusão em filmes finos por gradientes de concentração (DGT) para determinação in situ de metais-traço nos rios da Bacia Amazônica Central

Pós-graduação em Geociências e Meio Ambiente - IGCE

Determinação de Cd, Cu, Ni, Pb e Zn em águas marinhas oriundas da Bacia Potiguar utilizando a técnica de difusão em filmes finos por gradiente de concentração (DGT)

The DGT technique has been used to determine and better understand the dynamics and bioavailability of metals in the sea near to marine outfalls. In this work, the DGT was assessed for the determination of Cd, Pb, Cu, Zn and Ni in marine water samples from Potiguar Basin in its conventional aspect (binding agent, Chelex-100 and diffusive agent: Diffusive polyacrylamide gel (D) and restrictive (R)) and determination of Pb and Cd through its alternative aspect (binding agent: Saccharomyces cerevisiae immobilized in agarose gels and diffusive agent: 3MM Chromatography Paper). The deployment curves for long periods of immersion in the sample, showed a good linear correlation for the conventional aspect to Zn (D: R²=0.9586, R: R²=0.9444), Ni (D: R²=0.9789, R: R²=0.9286) and Cu (D: R²=0.764, R: R²=0.8143), and alternative to Pb (R²=0.9228) and Cd (R²=0.9673). The results of the organic and inorganic composition analysis in conventional aspect, showed that for every element there is no significant fraction of organic compounds in the sample. In addition, considering the alternative aspect, the comparison of obtained and expected masses suggests that some of the Pb is not labile and that the main retention mechanism of Pb for S. Cerevisiae occurs through ion exchange

Avaliação da membrana de troca aniônica DE 81 como ligante ba técnica de difusão em filmes finos por gradientes de concentração (DGT) para a determinação de Cromo VI

It is known that there is a wide variety of bioavailable trace metals in aquatic systems, and its determination is fundamental to predict impacts to organisms in these environments. However, the determination of the total concentration of chemicals in aquatic systems, despite its importance, does not provide necessary information for decision making or even may lead to misinterpretation of the procedures and potential risks to the system in question. This study aimed to use the technique of diffusion in thin films by concentration gradients (DGT) to evaluate the anion exchange membrane Whatman DE 81 as binder alternative in determining Cr (VI). Experiments were carried out to determine the diffusion coefficients for the material used diffusion (agarose gel). The behaviors of the binders were analyzed before the main variables of the systems, immersion time, pH and ionic strength. Then was made the assessment of potential interferences, to finally proceed with testing using actual samples in the laboratory and in situ

Avaliação da membrana P81 como agente ligante da técnica de difusão em filmes finos por gradiente de concentração (DGT) para determinação de mercúrio em sistemas aquáticos

Worldwide environmental degradation is an undesirable byproduct resulting from the increasing demand for natural resources. Water sources are suffering intense contamination since they usually receive a huge amount of domestic and industrial effluents - which are mostly wasted without proper treatment - inserting a large number of pollutants in the environment, heavy metals included. Mercury holds great toxicological importance because, under some physicochemical conditions in a water environment, Hg (II) ion turns into methylated compounds stemming from this element, such as methylmercury CH3Hg, which is highly toxic for the aquatic community in which bioaccumulation occurs. Nowadays passive sampling techniques are being developed to enable the analytical procedures which are applied in environmental monitoring. Diffusive gradients in thin-films technique (DGT) has been proven an interesting tool for the determination of labile metal species due to its in situ application. The DGT technique consists of a piston-like device on which the following series of agents is disposed: a binding agent (conventionally Chelex 100 resin), a diffusive agent, usually a polyacrylamide gel, and a membrane filter. Nevertheless, the agents conventinally used for this technique don't usually show satisfactory results in mercury sampling. The main goal of this study was to evaluate the phosphate-treated cellulose membrane (Whatman P 81), an alternative material, as binding agent in the DGT to determine labile mercury fractions in aquatic systems. In this context, we conducted a study of the behavior of this material in relation with system variables, pH and ionic strength. Afterwards we performed immersions of the DGT devices in real and enriched samples and in situ aiming the determination of mercury

Avaliação da Saccharomyces cerevisiae como agente ligante na técnica de difusão em filmes finos por gradiente de concentração (DGT) para a determinação de metilmercúrio

Sabendo-se do potencial de toxicidade do mercúrio, mais especificamente de sua forma orgânica, o metilmercúrio (MeHg), faz-se necessária a busca por métodos analíticos eficientes e precisos para a determinação e especiação do metal. A técnica de difusão por gradiente em filmes finos (DGT) já vem sendo utilizada para tal fim de maneira eficiente tendo apresentado resultados satisfatórios em diversos estudos. Porém, a utilização de ligantes alternativos aos convencionais, que tornem a aplicação da técnica menos custosa em termos laborais e financeiros, faz-se importante para um monitoramento constante e eficiente do metilmercúrio no ambiente. No presente trabalho buscou-se avaliar o potencial da levedura Saccharomyces cerevisiae imobilizada em agarose em combinação com a poliacrilamida como agente difusivo para determinação seletiva de MeHg. Os resultados demonstraram-se positivo, com um coeficiente de difusão médio de 7,03 ± 0,77 x 10-6 cm2 s-1. Os resultados demonstraram também baixa influencia do pH, força iônica e outros íons na retenção do analito pelos dispositivos. As recuperações de Hg2+ demonstraram-se insatisfatórios, evidenciando a seletividade dos dispositivos

Determinação in situ de metilmercúrio e mercúrio (II) em sistemas aquáticos nas proximidades de refinarias de petróleo, utilizando a técnica difusão em filmes finos por gradiente de concentração (DGT)

Pós-graduação em Geociências e Meio Ambiente - IGCE

Determinação de vanádio em águas usando a técnica de difusão em filmes finos por gradientes de concentração

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Nuevos marcadores pronósticos en el linfoma difuso de célula grande b gástrico : expresión de proteinas y metilación de promotores

203 p. : il. col.