Resumo A indústria cerâmica figura entre as cadeias produtivas mais importantes do estado do Amapá, tanto na geração de divisas, quanto na de empregos. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar novos depósitos de argilas provenientes da região sul do Amapá, visando aplicações nas indústrias cerâmicas. As argilas inicialmente foram submetidas às caracterizações física, química, mineralógica e térmica. Posteriormente, foram confeccionados corpos de prova por prensagem uniaxial, sendo aplicada prensagem em duas etapas de 13,4 e 20 MPa. As amostras foram secas em uma estufa a 110 ºC, e submetidas à queima em 850, 1000 e 1200 ºC. Foram determinadas as propriedades físico-mecânicas: retração linear de queima, absorção de água, porosidade aparente, densidade aparente e resistência à flexão, bem como a quantificação das fases cristalinas e a evolução mineralógica após queima. Os resultados evidenciaram que as argilas são constituídas por caulinita, quartzo, mica e esmectita. Em relação às propriedades físico-mecânicas, verificou-se que cinco argilas são adequadas para uso como refratários densos e uma para cerâmica vermelha.

Abstract The ceramic industry is among the most important productive chains of the Amapá state, both in the capital and jobs generation. The objective of the present work was to characterize the new clay deposits from the south region of Amapá, aiming its application in the ceramic industry. Initially, the clays were submitted to physical, chemical, mineralogical and thermal characterizations. Afterwards, specimens were prepared by uniaxial pressing, applying two steps pressing of 13.4 and 20 MPa. The samples were dried in an oven at 110 ºC, and submitted to firing at 850, 1000 and 1200 ºC. The determined physico-mechanical properties were: linear firing shrinkage, water absorption, apparent porosity and flexural resistance, as well as post-firing mineralogical evolution. The results showed that the clays are composed by kaolinite, smectite, quartz and mica. In relation to the physico-mechanical properties, it was verified that five clays are suitable for use as dense refractories and one for red ceramics.

Os produtos cerâmicos são extremamente interessantes no campo das membranas por causa de sua resistência mecânica, inércia química, tempo de vida útil longa e estabilidade térmica. Atualmente as pesquisas estão sendo direcionadas para exploração destes materiais de baixo custo. Este trabalho consiste na preparação de membranas tubulares, obtidas a partir de composição contendo argila, caulim e óxido de alumínio, conformadas pelo processo de extrusão, utilizando diferentes temperaturas na etapa de sinterização para uso em microfiltração. Foi feita caracterização nas massas cerâmicas antes da sinterização, através dos ensaios de análise granulométrica, análise termogravimétrica, análise química e difração de raios X. A análise química mostrou altos teores de SiO2 e de Al2O3 e o ensaio de difração de raios X mostrou a presença de caulinita, quartzo e óxido de alumínio. Foi realizado ensaio de difração de raios X na massa após as sinterizações e os resultados mostraram a presença de mulita, óxido de alumínio e quartzo em todas as sinterizações efetuadas. Com relação ao tamanho e a distribuição destes poros nas membranas, os resultados da micrografia e de porosimetria por intrusão de mercúrio ilustraram a presença de poros em todas as temperaturas de sinterização, com dimensões na faixa de microfiltração. O ensaio de fluxo com escoamento tangencial utilizando água destilada mostrou que a membrana sinterizada a 1300 ºC obteve o maior valor, seguida da de 1250, 1200 e 1150 ºC.

The ceramic products are extremely interesting in the field of the membrane supports because of their mechanical resistance, chemical inertia, long working life and thermal stability. Research is currently directed towards the exploitation of materials at a lower cost. The aim of this work is to prepare tubular ceramic membranes by extrusion using composition containing ball clays, kaolin and alumina and use different sintering temperatures, to be applied in microfiltration process. The characterization of the ceramic composition was performed before sintering: particles size, thermogravimetric analysis, chemical analysis and X-ray diffraction. The chemical analysis shows large content of SiO2 and Al2O3 and the X-ray result shows the presence of kaolinite, quartz and alumina. The results from X-ray diffraction of the ceramic body after sintering show the presence of mullite, alumina and quartz. The SEM images and the results from mercury porosimetry show the presence of pores for all sintering temperatures and pore size in the range of microfiltration. The results from pure water flux, at steady state, show that the membranes sintered at 1300 ºC present the highest value, followed by the ones sintered at 1250, 1200 and 1150 ºC.

A tecnologia que envolve a utilização de membranas cerâmicas tem nas ultimas décadas se transformado numa importante técnica de separação. Os principais motivos no avanço dessa tecnologia estão relacionados ao fato de que trabalham sem a adição de agentes químicos, baixo consumo de energia, facilidade de processamento e arranjos físicos compactos. Hoje a principal preocupação no desenvolvimento dessas membranas é minimização dos custos e a obtenção de processos de produção mais eficientes. Diante disto, a utilização de matérias-primas naturais vem como uma alternativa para obtenção de membranas cerâmicas, utilizando como método de produção a extrusão. Visando contribuir com a pesquisa tecnológica, o presente trabalho teve como objetivo a utilização de matérias-primas naturais, tais como argila, quartzo e caulim na confecção em escala laboratorial de membranas cerâmicas tubulares utilizando como processo de produção a extrusão. A massa cerâmica foi submetida às caracterizações: física e mineralógica através de ensaios de análise granulométrica, termogravimétrica, difração de raios X e análise química por fluorescência de raios X. As amostras foram sinterizadas a 800, 900, 1000 e 1100 ºC com o objetivo de verificar a influência nas características das membranas. As membranas cerâmicas obtidas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura e porosimetria por intrusão de mercúrio, sendo possível verificar a ausência de defeitos e trincas em sua estrutura. Com relação à análise de porosimetria, foram observados poros na faixa de ultrafiltração.

The technology that involves the use of ceramic membranes has become in the last decades an important separation technique. The main reasons in the advance of this technology are related to the fact that work without addition of chemical reagents, low consumption of energy, ease to processing and compact physical arrangements. Today the main concern in the development of these membranes is to minimize the costs and more efficient production processing. In this way the use of natural raw materials comes as an alternative to prepare ceramic membrane, using extrusion as processing technique. The aim of this work is to study the use of natural raw materials, such as, clay, quartz and kaolin to prepare tubular ceramic membranes in laboratorial scale using extrusion processing. The ceramic mass was submitted to characterizations: physical and mineralogical through particle size, thermogravimetry, X-ray diffraction and X-ray fluorescence analysis. The samples were sintered at temperatures of 800, 900, 1000 and 1100 ºC, with the aim to verify the influence on membrane characteristics. Ceramic membranes were characterized by scanning electron microscopy and mercury porosimetry, were it was possible to verify the absence of defects and cracks in its structure. In relation to the porosimetry analysis, pores in the range of ultra-filtration were observed.

This work focuses on the adsorption of Bromelain in expanded bed conditions, such as the adsorption kinetics parameters. The adsorption kinetics parameters showed that after 40 minutes equilibrium was achieved and maximum adsorption capacity was 6.11 U per resin mL. However, the maximum adsorption capacity was only determined by measuring the adsorption isotherm. Only by the Langmuir model the maximum adsorption capacity, Qm, and dissociation constant, kd, values could be estimated as 9.18 U/mL and 0.591, respectively, at 25 ºC and 0.1 mol/L phosphate buffer pH 7.5. A column made of glass with an inner diameter of 1 cm was used for the expanded bed adsorption (EBA). The residence time was reduced 10 fold by increasing the expansion degree 2.5 times; nonetheless, the plate number (N) value was reduced only 2 fold. After adsorption, the bromelain was eluted in packed bed mode, with a downward flow. The purification factor was about 13 fold and the total protein was reduced 4 fold. EBA showed to be feasible for purification of bromelain.

Neste trabalho o método do precursor polimérico foi usado para obter a fase Zn2TiO4 dopada com V5+. As fases foram obtidas depois que o pó precursor foi submetido a diferentes temperaturas; a caracterização do composto foi feita por meio de difração de raios X, análise térmica e fotoluminescência. A difícil entrada do vanádio na rede polimérica conduziu à segregação na resina e também no óxido final. Depois da dopagem a temperatura de decomposição térmica foi diminuída de 438 ºC a 420 ºC. Os pós calcinados a 400 °C e 500 °C apresentaram uma solução sólida substitucional entre os íons metálicos Ti4+ e V5+, além de formação de fase secundária. Uma diminuição do volume da cela unitária depois da adição de vanádio foi observada. A cristalinidade relativa e o tamanho de cristalito apresentaram uma variação de tamanho devido a difícil substituição do vanádio pelo titânio. Foram obtidos os melhores resultados de propriedade fotoluminescente para a amostra com 0,2 mol% de vanádio.

In this work the polymeric precursor method was used to obtain the Zn2TiO4 doped with V5+. The phases were obtained after calcination the respective precursor powders at different temperatures, and their characterization was accomplished by X ray diffraction, thermal analysis and photoluminescence. It was difficult for vanadium to get into the polymeric net, leading to segregation in the resin and also in the final material. After doping, the thermal decomposition temperature decreased from 438 ºC to 420 ºC. The powders calcined at 400 °C and 500 °C presented a substitutional solid solution between Ti4+ and V5+ metallic ions, besides secondary phase formation. A decrease of the volume unit cell after vanadium addition was observed. Relative crystallinity and crystallite size presented a random variation due to the difficulty for vanadium substituting titanium. The best results of photoluminescent properties were obtained for the sample with 0.2 mol% of vanadium.