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2-(4-(Deciloxi) fenil)-1H-imidazo (4, 5-f) fenantrolina: estudo fotoquímico, acidocromismo e interação com cátions metálicos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-01-29) Silva, Vitor Ferreira da; Menezes, Fabricio Gava; https://orcid.org/0000-0003-2153-1647; http://lattes.cnpq.br/2848745987784319; Melo, Dulce Maria de Araújo; Fonseca, José Luís Cardozo; Branco, Luís Alexandre Almeida Fernandes Cobra; Oliveira, André Herculano de
O estudo dos materiais orgânicos fluorescentes tem sido de grande relevância por conta das importantes aplicações em diferentes áreas. Dentro deste contexto, destaca-se a exploração de estruturas contendo núcleos N-heterocíclicos aromáticos, sendo inclusive interessantes em termos de estudo de acidocromismo, os quais tem importantes implicações na área de sensores. O presente trabalho apresenta um estudo das propriedades fotoquímicas e acidocrômicas do composto 2-(4-(deciloxi) fenil-1Himidazo[4,5-f]fenantrolina (10), que foi sintetizado com rendimentos entre 50-65% através de dois protocolos multicomponentes. A fotoquímica do composto 10 foi estudada em diclorometano (DCM), tetraidrofurano (THF), acetonitrila (ACN), dimetilsulfóxido (DMSO) e metanol (MeOH), e os comprimentos de onda máximos de absorção foram verificados entre 307-317 nm, indicando ausência de solvatocromismo pronunciado. Por outro lado, a capacidade fluorescente de 10 variou consideravelmente em função do solvente, sendo maiores emissões foram verificadas em THF (λEM = 430 nm) e DMSO (λEM = 450 nm), e com valor de rendimento quântico de até 31% no primeiro solvente e 23% para o segundo. Nos demais solventes, ou as emissões foram baixas, ou o material foi caracterizado como não emissivo. Foi verificado o efeito da adição de água no comportamento emissivo do composto 10 nos solventes polares. Em MeOH, foi verificado um leve aprimoramento na emissão com fw = 20%, provavelmente devido ao efeito de agregação. Em ACN, houve uma redução da emissão já a partir das primeiras adições de água. Já em THF e DMSO, a mistura aquosa até fw = 20% e fw = 10%, respectivamente, culminou em pequena redução da emissão, mas que ainda se mostrou com alta intensidade e deslocada para o vermelho (λEM = 450 nm) no caso do THF e (λEM = 453 nm) no que tange ao DMSO. O acidocromismo de 10 foi avaliado nas misturas de THF-H2O (fw = 20%) e DMSO-H2O (fw = 10%) utilizando HCl e NaOH. Em meio ácido, verificou-se que que a mistura aquosa de 10 em THF teve sua banda de emissão em λEM = 450 nm totalmente suprimida, enquanto que a solução aquosa de 10 em DMSO teve a emissão em λEM = 453nm diminuída e resultou em uma banda em λEM = 389 nm. Em meio básico, o sistema THF-H2O teve a sua banda em λEM = 467 totalmente suprimida. Por outro lado, constatou-se a diminuição da banda em λEM = 450nm e o surgimento de outra banda em λem=525nm. O acidocromismo também foi devidamente verificado através de análises de RMN 1H, que resultou em mudanças significativas no espectro. Adicionalmente, 10, quando adsorvido em papel filtro, revelou detecção de vapores de HCl e NH3. 10 teve a sua interação com ácido 3,4,5-tridodeciloxibenzoico avaliado por fluorescência, nos solventes DCM e DMSO, e RMN 1H. Os resultados são promissores, pois verificou-se que a interação entre eles induz aumento de fluorescência e mudanças são verificadas no espectro de RMN de 1H, indicando a formação de um sal molecular com boa estabilidade em solução aquosa de DMSO. O derivado 10 foi avaliado como quimiossensor para cátions. Porém, este foi pouco seletivo frente aos metais.
Adição de cascalho de perfuração da bacia potiguar em argilas para uso em materiais cerâmicos: influência da concentração e temperatura de queima.
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-04-22) Medeiros, Leonardo Coutinho de; Melo, Marcus Antônio de Freitas; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; ; http://lattes.cnpq.br/3866471013743007; Curbelo, Fabíola Dias da Silva; ; http://lattes.cnpq.br/6991333478380004; Barros, Joana Maria de Farias; ; http://lattes.cnpq.br/1016070459137884; Pimentel, Patrícia Mendonça; ; http://lattes.cnpq.br/9303372770390061
Um dos resíduos produzidos em grande escala durante a perfuração de poços de petróleo é o cascalho de perfuração. Existem técnicas para seu tratamento, mas não existe um consenso sobre quais são as melhores do ponto de vista econômico e ambiental. Uma das alternativas de destinação final deste resíduo e objetivo de estudo deste trabalho é a incorporação e imobilização do cascalho em matrizes argilosas para avaliar as suas propriedades tecnológicas. As Matérias-Primas utilizadas foram caracterizadas pelas seguintes técnicas: Análise Química por Fluorescência de raios-X (FRX); Análise Mineralógica por Difração de raios-X (DRX); Análise Granulométrica (AG) e Análise Térmica por Termogravimetria (TG) e Termodiferencial (DTA). Após a caracterização, as amostras foram formuladas nas seguintes porcentagens: 0, 5, 10, 15, 25, 50, 75, 100% em peso de cascalho de perfuração, em seguida as peças foram prensadas, secas (110 °C) e sinterizadas nas temperaturas de 850, 950 e 1050 ºC. Após a sinterização, as amostras foram submetidas a ensaios de Absorção de Água, Retração Linear de Queima, Tensão de Ruptura à Flexão, Porosidade Aparente, Massa Específica Aparente, DRX e Ensaio de Cor. Os resultados obtidos concluíram que a incorporação de cascalho de perfuração é uma possibilidade viável para a fabricação de tijolos maciços de alvenaria e blocos cerâmicos em determinadas concentrações e temperaturas de queima descrita neste trabalho. A incorporação deste resíduo além de amenizar um problema ambiental, reduz os custos com matérias-primas para fabricação de produtos cerâmicos
Adição de poliuretana em pastas de cimento para poços de petróleo como agente de correção do filtrado
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2008-07-16) Freitas, Júlio Cezar de Oliveira; Martinelli, Antônio Eduardo; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; ; http://lattes.cnpq.br/2357217530716519; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; Marinho, érika Pinto; ; http://lattes.cnpq.br/1192938961586608; Melo, Marcus Antônio de Freitas; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517
Os aditivos químicos, quando devidamente selecionados e quantificados, são importantes aliados na obtenção de sistemas adequados de pastas para cimentações primárias de qualidade, fundamentais para o ciclo de vida útil de um poço, visto que operações de cimentação corretiva geram custos adicionais. Controlar a quantidade perdida por filtração pela pasta de cimento para as zonas permeáveis é um dos requisitos mais importantes em uma operação, comumente controlado por aditivos químicos, como a carboximetilcelulose (CMC). Entretanto, problemas associados à temperatura, tolerância a sais e o efeito secundário como retardador de pega, são comumente reportados na literatura. De acordo com o cenário descrito acima foi proposta a utilização de uma dispersão aquosa não iônica de poliuretana para controle de filtrado, dada sua baixa interação iônica com os íons livres presentes na pasta no estado fresco. Assim, este trabalho tem como objetivo avaliar a eficiência da poliuretana como redutor de filtrado em diferentes condições de temperatura e pressão, bem como o efeito sinérgico com outros aditivos. As temperaturas e pressões utilizadas nos ensaios em laboratório simulam as mesmas condições de poços de petróleo com profundidades de 500 a 1200 m. A poliuretana apresentou resistência à degradação térmica e estabilidade na presença de sais. Com o aumento da concentração do polímero observou-se uma considerável diminuição do volume perdido por filtração, mantendo-se eficiente mesmo com o incremento da temperatura
Adição de resíduo cerâmico em pastas geopoliméricas para cimentação de poços de petróleo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-06-01) Pinto, Erica Natasche de Medeiros Gurgel; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; ; http://lattes.cnpq.br/6531020251306710; Santos, Iêda Maria Garcia dos; ; http://lattes.cnpq.br/7060067415685353; Barros, Joana Maria de Farias; ; http://lattes.cnpq.br/1016070459137884; Freitas, Júlio Cezar de Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/2357217530716519; Pergher, Sibele Berenice Castella; ; http://lattes.cnpq.br/5249001430287414
O desenvolvimento das atividades do setor de petróleo e gás tem promovido a busca de materiais mais adequados para cimentação de poços de petróleo. No estado do RN, a integridade da bainha cimentante tende a ser prejudicada durante a injeção de vapor, procedimento necessário para aumentar a recuperação do petróleo em reservatórios com óleo de alta viscosidade. O geopolímero é um material que pode ser utilizado como cimento alternativo, uma vez que vem sendo empregado na produção de componentes resistentes ao fogo, na construção de estruturas, e para o controle de resíduos tóxicos ou radioativos. Geopolímeros resultam da condensação polimérica de aluminosilicatos e silicatos alcalinos originando estruturas poliméricas tridimensionais. São produzidos de uma maneira distinta daquela do cimento Portland, onde é feita uma solução ativadora que é misturada ao precurssor geopolimérico. Dentre os trabalhos estudados, alguns permitiram-nos concluir que as pastas preparadas com metacaulim como precursor apresentaram melhor desempenho de suas propriedades. Vários estudos apresentam a adição de resíduos argilosos como forma de redução do custo final e melhoria das propriedades da pasta. Com base nisso, o objetivo do trabalho é estudar a influência da adição de rejeito cerâmico em pastas geopoliméricas. Para o desenvolvimento do estudo foram realizados testes de reologia, filtrado, tempo de espessamento, resistência à compressão, água livre, peso específico e permeabilidade, de acordo com o American Pretoleum Institute (API). Os resultados encontrados para todas as formulações demonstram que as pastas estudadas apresentam resistência mecânica elevada para uma pasta leve; volume de filtrado baixo; ausência de água livre; permeabilidade muito baixa; pasta fluída, coerente com uma pasta leve; e tempo de espessamento baixo, que pode ser corrigido com a utilização de um retardador de pega. Para caracterização morfológica, microestrutural, físico-química, química e térmica, foram realizadas caracterizações por DRX, MEV, DTA, TG, FT-IR. No ensaio de DRX, verificou-se que o geopolímero é um material amorfo, com um pico cristalino de caulinita. Nos testes de TG/DTA, foi observado a presença de um evento significativo, que representa a perda de massa referente a água, sendo observado também a redução da perda de massa com o aumento da concentração de rejeito cerâmico. No ensaio de MEV, encontrou-se uma matriz uniforme e nos espectros de FT-IR, observou-se a presença da banda referente à água. A partir de todos os resultados foi possível determinar que a faixa de concentração ótima de rejeito cerâmico para uso em pastas geopoliméricas é entre 2,5 e 5 %
Adição de superplastificante e anti-segregante à base de CMC em pastas de cimento para Poços de Petróleo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2008-02-29) Jacinto, Túlio Wágner Batista; Martinelli, Antônio Eduardo; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; ; http://lattes.cnpq.br/8078846615559178; Melo, Marcus Antônio de Freitas; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; Bezerra, Ulisses Targino;
A pasta de cimento Portland é uma mistura de partículas sólidas de cimento dispersas em água. Tal sistema deve possuir fluidez suficiente para penetrar de forma eficiente em meio poroso, além de proporcionar controle na água perdida por filtrado na formação, garantindo o sucesso da operação de bombeio. Em determinados campos as condições geológicas das formações, bem como a profundidade das faces exploratórias do poço podem favorecer ao acréscimo de temperatura. Na construção civil os superplastificantes reduzem o fator água cimento das argamassas proporcionando aumento de propriedades como resistência mecânica e fluidez, já o anti-segregante proporciona uma melhor trabalhabilidade das argamassas. Sistemas com a adição de dispersantes e anti¬segregante utilizados convencionalmente em cimento Portland CPII-Z-32 RS foram analisados em pastas de cimento Portland Especial, utilizadas para operações de squeeze e cimentação em poços petrolíferos, com ênfase em três aspectos: fluidez, perda do volume de filtrado e efeito sinergético. Os parâmetros analisados foram estudados por meio de ensaios de desempenho nas temperaturas de 2rC e 56°C, seguindo as recomendações práticas da norma API RP 108. Para o estudo foram selecionados materiais com caráter dispersante como superplastificantes. e preparadas pastas com concentrações variando de 2,60 Kgf/m3 (0,02 gal/pé3) a 5,82 Kgf/m3 (0,045 gal/pé3) em peso de cimento, com densidade constante de 1,89 g/cm3 (15,8 Ib/gal). Para o controle da água perdida por filtração foi utilizado um agente anti-segregante a base de CMC com concentrações variando de 0,30 % a 0,60 % em peso de cimento. Os resultados mostraram que a adição do anti-segregante em concentrações acima de 0,55 % em peso de cimento resultou no aumento da viscosidade das pastas nas temperaturas avaliadas. Foi verificado que o aumento da temperatura dos testes provocou uma redução no desempenho do anti-segregante. Nas concentrações de 5,20 kgf/m3 (0,040 gal/pé3) e 5,82 Kgf/m3 (0,045 gal/pé3) observou-se um melhor desempenho das propriedades avaliadas no sistema proposto. Na temperatura ambiente foi verificado instabilidade nas leituras de reologia para todas as concentrações do anti-segregante. Foi verificado que o aumento da concentração de anti-segregante é limitada as concentrações superior a 0,55 % em peso de cimento nas temperaturas analisadas. O uso do sistema contendo superplastificante, aliado ao anti-segregante promoveu um bom desempenho face às propriedades reológicas e de controle de filtrado das pastas. A função principal do anti-segregante foi otimizada com o aumento da concentração do superplastificante, a temperaturas acima da ambiente. Porém o aumento da concentração do agente dispersante nas pastas de cimento pode provocar o retardamento das pastas em temperaturas próximas da ambiente. O estudo do comportamento sistêmico dos aditivos resultou na obtenção de pastas de cimento, que podem ser otimizadas face estudos de outras propriedades intrínsecas a sua utilização nas operações em campos petrolíferos
Adição de vermiculita expandida mícron em pastas de baixa densidade para cimentação de poços de petróleo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-02-22) Nunes, Eduardo Raimundo Dias; Melo, Marcus Antônio de Freitas; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; ; http://lattes.cnpq.br/7176834702172922; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; Nóbrega, Ana Cecília Vieira da; ; http://lattes.cnpq.br/3109732203611868
A região nordeste do Brasil possui uma grande quantidade de poços produtores de óleo que utilizam como método de recuperação secundária a injeção de vapor, já que o óleo produzido nesta região possui natureza essencialmente viscosa. Este método de recuperação coloca a interface cimento / revestimento sobre ciclagem térmica que, devido à diferença de coeficiente de expansão térmica entre o cimento e o revestimento metálico provoca o surgimento de trincas nesta interface, possibilitando assim a passagem de fluidos pelo anular, que está associado a sérios riscos sócioeconômico e ambiental. Diante destas trincas, uma operação de correção é requerida, acarretando em mais custos e parada temporária da produção do poço. Como alternativa, a indústria do petróleo tem desenvolvido tecnologia para a adição de novos materiais em pastas de cimento para poços de petróleo, proporcionando maior ductilidade e baixa densidade, de forma a resistir às cargas termomecânica gerada na injeção de vapor de água. Nesse contexto, a vermiculita, um argilomineral encontrado em abundância no Brasil tem sido aplicado na sua forma expandida na construção civil para confecção de concretos leves com excelentes propriedades de isolamento térmico e acústico devido ao seu alto ponto de fusão e a presença de ar em suas camadas lamelares. Portanto, a vermiculita será utilizada com a finalidade de proporcionar baixa densidade a pasta de cimento e resistir às altas temperaturas causadas pela injeção de vapor. Desta forma, o presente trabalho, comparou a pasta padrão contendo cimento e água com as pastas com 6%, 8%, e 10% de vermiculita expandida mícron realizando os ensaios de água livre, reologia e resistência a compressão onde obteve a concentração de 8% com os melhores resultados. Posteriormente, a concentração escolhida, foi comparada com os resultados recomendados pela norma API nos ensaios de filtrado e estabilidade. E por último, analisaram-se os resultados obtidos nos ensaios de peso específico e tempo de espessamento. Diante do estudo realizado conseguiu-se formular uma pasta com baixa densidade que pode ser utilizada na cimentação de poço de petróleo com o objetivo de suportar as cargas termo-mecânica gerada pela injeção de vapor
Aditivação de pastas geopoliméricas com tetraborato de sódio e látex não iônico para cimentação de Poços de Petróleo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2007-04-23) Pinto, Erica Natasche de Medeiros Gurgel; Melo, Dulce Maria de Araújo; Martinelli, Antônio Eduardo; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; ; http://lattes.cnpq.br/6531020251306710; Melo, Marcus Antônio de Freitas; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; Marinho, érika Pinto; ; http://lattes.cnpq.br/1192938961586608
O desenvolvimento das atividades do setor petróleo e gás tem promovido a busca de materiais mais adequados para cimentação de poços de petróleo. No estado do RN, a integridade da bainha cimentante tende a ser prejudicada durante a injeção de vapor, procedimento necessário para aumentar a recuperação do petróleo em reservatórios com óleo de alta viscosidade. O geopolímero é um material que pode ser utilizado como cimento alternativo, uma vez que vem sendo empregado na produção de componentes resistentes ao fogo, na construção de estruturas, e para o controle de resíduos tóxicos ou radioativos. O látex é extensamente usado em pastas de cimento Portland e tem como característica o aumento significativo da resistência à compressão das pastas. O tetraborato de sódio é usado em cimentos odontológicos como retardador de pega em resinas. A adição deste aditivo tem a finalidade de melhorar a propriedades das pastas geopoliméricas para cimentação de poços de petróleo. As pastas estudadas são constituídas de metacaulim, silicato de potássio, hidróxido de potássio, látex não iônico e tetraborato de sódio. As propriedades avaliadas foram: viscosidade, resistência mecânica, tempo de espessamento, densidade e controle de filtrado, na temperatura ambiente (27°C) e de especificação de cimento. Os testes foram realizados seguindo as recomendações práticas da norma API RP 10B. As pastas aditivadas com tetraborato de sódio não modificaram as propriedades reológicas em relação a pasta sem aditivo, assim como não modificaram as propriedades mecânicas e a densidade das pastas. O aumento da concentração de tetraborato de sódio aumentou o volume de filtrado das pastas nas duas temperaturas estudadas. A propriedade que o tetraborato de sódio obteve o melhor desempenho foi em relação ao tempo de pega, onde a adição do aditivo conseguiu triplicar o tempo de espessamento das pastas. Com relação às pastas aditivadas com látex observou-se que a adição desse aditivo diminuiu as propriedades reológicas e a densidade do sistema. Na temperatura ambiente, o aditivo funcionou como acelerador de pega e aumentou a resistência mecânica das pastas. A presença de água reduziu a densidade das pastas e aumentou o volume de filtrado a medida que aumentou a concentração do aditivo. A partir dos resultados obtidos concluiu-se que o tetraborato de sódio e o látex não iônico são aditivos promissores para pastas geopoliméricas para cimentação de poços de petróleo
Adsorção de Cu2+ e Cr3+ em efluentes líquidos utilizando a cinza do bagaço da cana-de-açúcar
(Associação Brasileira de Cerâmica - ABCeram, 2015) Melo, Marcus Antônio de Freitas; Ferreira, P. P. L.; Braga, Renata Martins; Teodoro, N. M. A.; Melo, Vítor Rodrigo de Melo e; Melo, Dulce Maria de Araújo
Os efluentes líquidos de algumas indústrias apresentam traços de metais nocivos que possuem propriedade bioacumulativa, o que contribui para o aumento de sua toxicidade. Tendo em vista o crescimento industrial, e o consequente aumento de emissões de contaminantes em efluentes líquidos, a adsorção está entre as operações aplicadas para diminuir as concentrações dos metais a fim de atender a regulamentação ambiental vigente. A biomassa residual vem ganhando destaque no tratamento desses efluentes por se um material renovável e de baixo custo, quando comparado com os adsorventes convencionais. O objetivo deste trabalho é avaliar a eficiência da cinza do bagaço da cana-de-açúcar (CBC) na adsorção dos íons metálicos Cu2+ e Cr3+ por meio de ensaios de isoterma de adsorção. A CBC foi caracterizada quanto a sua microestrutura, composição química, área de superfície específica e morfologia, e o adsorbato foi analisado por absorção atômica de chama. A CBC apresentou-se de maneira eficaz como um bioadsorvente para ambas as soluções sintéticas, contendo os íons Cu2+ e Cr3+, presentes nos efluentes líquidos. As isotermas de adsorção presentaram um perfil crescente, indicando a eficiência na remoção média de 97,3% para o Cr3+ e 96,4% para o Cu2+, podendo este material ser aplicado como adsorvente em efluentes industriais
Adsorção de Mn (II) e Zn (II) em soluções aquosas usando perlita expandida revestida com quitosana
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-07-05) Santos, Elisama Vieira dos; Fernandes, Nedja Suely; ; http://lattes.cnpq.br/9563490368583906; ; http://lattes.cnpq.br/8117747568545202; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; Pereira, Márcia Rodrigues; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788568T8; Castro, Suely Souza Leal de; ; http://lattes.cnpq.br/9860381828526444
Nesse trabalho a quitosana foi utilizada como revestimento da perlita expandida pura com o objetivo de aumentar a acessibilidade dos grupos OH- e NH2+ na adsorção dos íons Mn2+ e Zn2+. A perlita expandida foi classificada como microporoso com uma área superficial de 3,176m2 g-1 e após modificação resultou em 4,664m2 g-1. A partir da Termogravimetria (TG) verificou-se que o percentual de revestimento foi de 37,5%. A análise de infravermelho comprovou a presença dos grupos Si-OH, Si-O e Al-O-Si decorrentes da perlita e C=O, NH2 e OH característicos da quitosana. Os experimentos na adsorção de Mn2+ e Zn2+ foram realizados no intervalo de concentração de 10 a 50 mg L-1 e acapacidade de adsorção em pH 5,2 e 5,8 foi de 23,09 e 19,49 mg g-1 a 25 oC, respectivamente. Os dados de adsorção se ajustaram melhor ao modelo de adsorção de Langmuir para ambos os cátions metálicos sendo indicativo de adsorção física em monocamada.As constantes de velocidade de adsorção foram calculadas a partir da equação Lagergren se ajustando ao modelo de pseudo-segunda-ordem para todas as concentrações iniciais, sugerindo que a adsorção dos íons Mn2+ e Zn2+ segue a cinética de pseudo-segunda-ordem e cujas constantes de velocidade k2(g/mg.min) são 0,105 e 3,98 e capacidade máxima de remoção qe 4,326 e 3,348 mg g-1, respectivamente. Utilizou-se a voltametria de onda quadrada de redissolução catódica para a quantificação dos íons adsorvidos, com o eletrodo de trabalho de carbono vítreo, eletrodo de referência prata/cloreto de prata e um eletrodo auxiliar de platina. A obtenção dos picos correspondente aos íons Mn2+ e Zn2+ foi avaliado em uma célula eletroquímica com capacidade para 30 mL utilizando um sistema tampão (Na2HPO4/NaH2PO4) cuja concentração 0,1 mol L-1em pH 4, sendo ajustado com soluções H3PO4 0,1 mol L-1e NaOH 0,1 mol L-1e adição do analito, tendo verificado um pico catódico em 0,873 V com limite de detecção de Mn 7,76x10-7 mol L-1 e um pico anôdico de -1,1 V e limite de detecção de 2,55x10-6mol L-1 para Zn2+.A massa utilizada para a obtenção das isotermas de adsorção foi de 150 mg, tendo atingido o tempo de equilíbrio de 120 min para ambos íons metálicos. A máxima adsorção em 120 min para Mn2+ com concentração de 20 mg L-1 e Zn 10 mg L-1, foi de 91,09 e 94,34% ,respectivamente
Adsorção de Pb(II) utilizando adsorvente composto por montmorilonita e dolomita
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-04-16) Pinto, Elida Natasche de Medeiros Gurgel; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; ; http://lattes.cnpq.br/8097731140095275; Freitas, Júlio Cezar de Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/2357217530716519; Barros, Joana Maria de Farias; ; http://lattes.cnpq.br/1016070459137884
O impacto destrutivo da disposição inadequada de metais pesados no meio ambiente aumenta como resultado direto da explosão populacional, urbanização e expansão industrial e tecnológica. Argilas são potenciais materiais para adsorção de compostos inorgânicos e a pelletização destes é necessária para utilização em colunas adsortivas de leito fixo. O baixo custo e a possibilidade de regeneração fazem desses materiais um atrativo para a utilização em processos de purificação, capazes de remover compostos inorgânicos em ambientes aquáticos contaminados. Neste trabalho foram preparados pellets com mistura de montmorilonita e dolomita através da aglomeração por via úmida, em diferentes razões. A remoção de Pb(II) foi investigada, através de estudos experimentais, e foi modelada segundo modelos de cinética e isotermas de adsorção. Os materiais foram caracterizados através das técnicas de DRX, TG/DTA, FT-IR, e área superficial pelo método BET. Os resultados mostraram a eficiência adsortiva do contaminante estudado pelo material composto em solução sintética e foi verificado que a adsorção segue o modelo de Langmuir e a cinética de adsorção segue o modelo de pseudo-segunda ordem
Adsorption of chromium ions on oil shale waste
(Brazilian Journal Of Petroleum And Gas, 2011) Melo, Marcus Antônio de Freitas; Pimentel, Patrícia Mendonça; Oliveira, Rosane Maria Pessoa Betânio; Melo, Dulce Maria de Araújo; Assunção, Ary Leonídio do Carmo; Gonzales, Gaspar
The adsorption of chromium (III) ions onto retorted shale, a waste product of the pyrolysis of oil shale, was investigated as a function of initial pH, temperature, and initial metal ion concentration. Adsorption experiments were carried out in a batch system and the uptake of the metallic ion was studied by using an initial concentration range of 200-500 mg L-1. The pseudo-first and pseudo-second order models were used to predict the rate constants of the adsorption system. Both Langmuir and Freundlich models were used to fit the equilibrium data; however, the former resulted in best fitting. Thermodynamic parameters such as enthalpy, free energy, and entropy changes were calculated. The values of such parameters showed that Cr(III) adsorption was favored at high temperatures
Análise comparativa entre as propriedades do gesso obtido de rejeito da produção de sal e gesso comerciais
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-08-16) Costa, Juliana Elionara Bezerra; Melo, Marcus Antônio de Freitas; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; ; http://lattes.cnpq.br/2632487929923516; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; Freitas, Júlio Cezar de Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/2357217530716519
Os impactos ambientais, ocasionados pela geração de resíduos sólidos, são uma preocupação bastante citada na atualidade. Alguns desses resíduos, provenientes das mais variadas atividades humanas, podem ser totalmente reaproveitados, diminuindo o efeito desses impactos, geralmente ocasionado pela má disposição, no meio ambiente. Durante o processo de produção do sal, os primeiros cristais formados são descartados como resíduo industrial. Este é constituído basicamente por gipsita, um sulfato de cálcio di-hidratado (CaSO4.2H2O). A gipsita em questão pode passar por um processo de calcinação para a produção do gesso (CaSO4.0,5H2O) e subsequente aplicação na indústria cimenteira. Considerando a necessidade de desenvolvimento e aplicação para estes resíduos industriais, o presente trabalho tem o objetivo de analisar o gesso obtido a partir da gipsita que foi gerada durante o processo de produção do sal, denominado Salgesso, e sua viabilidade de utilização na indústria da construção civil, trazendo benefícios ambientais e econômicos. Para caracterização, foram realizados os experimentos de: Fluorescência de raios X (FRX), Difração de raios X (DRX), análises térmicas (TG/DTG) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) com EDS. Foram realizados também ensaios para a obtenção de características físicas como Módulo de finura, Massa unitária, tempo de pega e resistência à compressão. Três gessos comerciais, utilizados na construção civil, foram usados como material de referência. Todos os ensaios foram realizados seguindo a normatização vigente. Foi observado que, apesar de alguns ensaios apresentarem divergência de resultados entre os gessos salino e comerciais em todas as propriedades estudadas, o Salgesso tem valores dentro dos limites impostos pela norma. Entretanto, há uma possibilidade de melhora por meio de um processo de calcinação mais eficaz
Aproveitamento de resíduos minerais na formulação de argamassas para a construção civil
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2008-08-25) Santos, Maria Luiza Lopes de Oliveira; Martinelli, Antônio Eduardo; Melo, Marcus Antônio de Freitas; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; ; http://lattes.cnpq.br/7052771233872451; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; Marinho, érika Pinto; ; http://lattes.cnpq.br/1192938961586608; Barreto, Alexandro Diógenes; ; http://lattes.cnpq.br/7824794714646180; Almeida, Maria das Vitórias Vieira de; ; http://lattes.cnpq.br/7590200701773198
A preocupação ambiental diz respeito, entre outras coisas, ao consumo excessivo ou ineficiente de recursos naturais não-renováveis (LEITE, 2001). A indústria da construção civil é considerada como a maior consumidora de matérias-primas naturais, contribuindo assim, de maneira relevante, para uma maior degradação do meio ambiente. A utilização do resíduo de pedreira de rocha calcária (RPPC) e resíduo do polimento do porcelanato (RPP), em substituição parcial do cimento, pode ser um caminho alternativo para minimização deste problema. Esta pesquisa teve como objetivo estudar as propriedades no estado fresco e endurecido das argamassas mistas produzidas com resíduos (RPPC e RPP), comparando o desempenho das mesmas com as argamassas de referência. Na produção dessas argamassas se utilizou o cimento Portland CP II F 32, cal hidratada CH I, areia de rio e água da concessionária local. Os resíduos utilizados foram caracterizados quanto a massa específica, massa unitária, granulometria a laser,microscopia eletrônica de varredura, difratometria de raios-X e fluorescência de raios-X. Os traços utilizados foram 1:1:6 e 1:0,5:4,5, ambos em volume, com a relação água/cimento fixada, respectivamente, em 1,87 e 1,45. Foram produzidas 18 composições de argamassas, 16 utilizando RPPC e RPP e 02 composições convencionais que serviram de referência. Com as argamassas no estado fresco, foram realizados os ensaios de índice de consistência, retenção de água, densidade de massa e teor de ar incorporado. Já no estado endurecido, os ensaios realizados foram: densidade de massa aparente, módulo de elasticidade, resistência à tração na flexão, resistência à compressão e absorção de água por capilaridade. As argamassas foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de raios-X por energia dispersiva (EDS), difração de raios-X e fluorescência de raios-X. Além disso, foram classificadas quanto aos padrões estabelecidos pela NBR 13281 (ABNT, 2005). Os resultados encontrados mostram que as argamassas formuladas com resíduos não sofreram alterações significativas no que se refere ao índice de consistência, retenção de água, densidade de massa no estado fresco, teor de ar incorporado e densidade de massa aparente no estado endurecido. Já em relação ao módulo de elasticidade a presença dos resíduos na mistura ocasionou a diminuição do mesmo, melhorando assim o desempenho da argamassa. Porém, a resistência à tração na flexão e à resistência à compressão, além da absorção de água por capilaridade, tiveram o seu desempenho comprometidos
Ataque corrosivo ao cimento Portland petrolífero classe G: estudos sobre os efeitos da carbonatação
(2018-01-15) Costa, Bruno Leonardo de Sena; Melo, Dulce Maria de Araújo; https://orcid.org/0000-0001-9845-2360; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; http://lattes.cnpq.br/8841158786789727; Melo, Marcus Antonio de Freitas; https://orcid.org/0000-0003-3697-2859; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; Freitas, Júlio Cézar de Oliveira; https://orcid.org/0000-0003-1324-9705; http://lattes.cnpq.br/2357217530716519; Miranda, Cristiane Richard de; Bezerra, Ulisses Targino; http://lattes.cnpq.br/0773241465812244
Neste trabalho o fenômeno da carbonatação do cimento Portland é investigado por diferentes abordagens, porém convergindo para o mesmo objetivo: aprofundar o conhecimento dos processos e os efeitos do CO2 na matriz cimentícia. Esse fenômeno ocorre através de reações químicas entre o ácido carbônico, formado pela reação do CO2 com a água, e alguns produtos hidratados do cimento. Em subsuperfície, devido ao incremento de temperatura e pressão o meio se torna mais danoso, sendo assim, na área de petróleo e gás, principalmente a cimentação, tem um grande interesse por esta problemática. Frente ao exposto, neste trabalho foram desenvolvidos e publicados três artigos intitulados: [Artigo I] Efeitos do dióxido de carbono no cimento Portland: uma relação entre a sedimentação estática e a carbonatação, [Artigo II] Carbonatação em cimento Portland para poços de petróleo: influência do tempo de hidratação antes do contato com o CO2 e [Artigo III] Estudo sobre a carbonatação em uma matriz de cimento Portland classe G em ambientes supercrítico e saturado. No primeiro estudo foi proposto um modelo para o comportamento da sedimentação e da carbonatação ocorrido em uma pasta instável, onde a sedimentação estática baseia-se na mecânica dos fluidos. No segundo estudo foram investigadas três pastas com a mesma formulação, porém curadas durante períodos de tempos de 8 horas, 7 dias e 28 dias antes do contato com o CO2. Os resultados mostraram processos distintos, mas com efeitos similares de carbonatação ao final. E no último estudo as amostras foram expostas ao mesmo tempo em CO2 supercrítico e saturado. As análises mostraram resultados significativamente distintos, onde as amostras expostas ao meio saturado sofreram um ataque 35% superior àquelas submetidas ao CO2 supercrítico. Este trabalho apresenta estudos que buscam promover uma maior compreensão da fenomenologia da ação do CO2 e ao mesmo tempo dar subsídios para o desenvolvimento de tecnologias que combatam a carbonatação.
Avaliação da adição de Nanosílica e silicato de sódio em pastas de cimento para poços de petróleo com baixo gradiente de fratura
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-05-27) Queiroz Júnior, Manoel Ivany de; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; ; http://lattes.cnpq.br/6267785643759854; Paskocimas, Carlos Alberto; ; http://lattes.cnpq.br/2365059843175411; Freitas, Júlio Cezar de Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/2357217530716519; Aquino, Flávia de Medeiros; ; http://lattes.cnpq.br/5822416945469021
A cimentação de poços de petróleo é uma das etapas mais criticas durante a fase de perfuração de um poço, pois problemas durante a operação de bombeio da pasta e um preenchimento incompleto do espaço anular, entre o revestimento e a parede do poço, podem causar a perda do mesmo. Portanto, a pasta adotada na cimentação primária de um poço de petróleo deve ser calculada adequadamente para que sejam evitados estes problemas durante seu bombeamento. Ao se perfurar um poço em uma formação rochosa fraca requer-se, ainda, mais cuidado, pois, em geral, deve existir um limite de pressão hidrostática exercida durante a cimentação, para que não haja o colapso da formação. Com o objetivo de se realizar a cimentação de um poço cuja formação é fraca ou inconsolidada são empregadas pastas leves. Desta forma, neste trabalho foram utilizadas pastas com silicato de sódio e nano sílica em concentrações de 0,1; 0,4; 0,7 e 1,0 gpc, onde as pastas com nano sílica apresentaram os parâmetros reológicos superiores até a concentração de 0,7 gpc e para a concentração de 1,0 gpc a pasta com silicato de sódio obteve os maiores valores, ficando acima dos limites estabelecidos para aplicação em campos, principalmente em poços com baixo gradiente de fratura, pois o aumento significativo da viscosidade pode resultar no incremento da pressão de bombeio em operações de recimentação. Além disto, não foi observado em decréscimo de resistência mecânica com aumento de concentração dos aditivos. Sendo possível utilização destes aditivos para formulação de pastas leves
Avaliação da dolomita funcionalizada para remoção de H2S em gás natural
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2008-05-02) Oliveira, Rosane Maria Pessoa Betânio; Melo, Marcus Antônio de Freitas; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; ; http://lattes.cnpq.br/6954460873403904; Araújo, Antônio Souza de; ; http://lattes.cnpq.br/9770622597949866; Barros, Joana Maria de Farias; ; http://lattes.cnpq.br/1016070459137884
O gás natural é uma fonte de energia alternativa encontrada no subsolo em rochas porosas e permeáveis, podendo estar associado ou não ao petróleo. Sua composição básica inclui metano, outros hidrocarbonetos e compostos tais como o dióxido de carbono, nitrogênio, gás sulfídrico, mercaptanas, água e partículas sólidas. Neste trabalho, o mineral dolomita, um carbonato duplo de cálcio e magnésio de fórmula química CaMg(CO3)2, foi avaliado como material adsorvente. O material foi caracterizado através de análise granulométrica, fluorescência de raios X, difração de raios X, análise termogravimétrica, análise térmica diferencial, área de superfície específica, porosidade, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de absorção na região do infravermelho e, posteriormente, foi funcionalizado com dietanolamina (dolomita+dietanolamina) e diisopropilamina (dolomita+diisopropilamina). Os resultados indicaram que os adsorventes apresentavam características físico-químicas adequadas para adsorção de H2S. Os ensaios de adsorção foram realizados em um sistema acoplado a um cromatógrafo a gás e o monitoramento do H2S na saída do sistema foi realizado por um detector fotométrico de chama pulsante (PFPD). Os adsorventes apresentaram uma capacidade de adsorção significativa. Dentre os adsorventes analisados, a dolomita+dietanolamina apresentou melhor capacidade de adsorção, as curvas de ruptura obtidas comprovaram a eficiência deste processo
Avaliação da incorporação combinada dos resíduos de cascalho de perfuração de poço de petróleo e de polimento do porcelanato em cerâmica vermelha
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2012-02-10) Silva, Moacir Guilhermino da; Melo, Marcus Antônio de Freitas; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; ; http://lattes.cnpq.br/7019484280783049; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; Galdino, José Nildo; ; http://lattes.cnpq.br/3713583703008385; Pontes, Luiz Renato de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/4820371851760936
A indústria de produção de porcelanatos para uso na construção civil e a do petróleo, na fase de exploração e produção, exercem um papel importante na produção de resíduos. Muitas pesquisas têm sido realizadas tanto pela academia quanto pelo setor produtivo, ora reintroduzindo esses resíduos na mesma linha de produção que os gerou, ora em setores alheios ao de sua geração, como na produção de concretos e argamassas para a construção civil, por exemplo, mas cada um de forma isolada. O objetivo desta pesquisa é estudar a incorporação combinada do resíduo de cascalho de perfuração de poço petrolífero e do resíduo do polimento do porcelanato, gerado na fase de acabamento final do produto, numa matriz argilosa, para a produção de cerâmica vermelha - especificamente tijolos, blocos cerâmicos e telhas. A argila utilizada é oriunda do município de São Gonçalo do Amarante, RN; o resíduo de perfuração, da bacia potiguar, no Rio Grande do Norte; e o do polimento é de uma cerâmica de porcelanato do Estado da Paraíba. Utilizou-se a mistura de uma argila plástica com uma não plástica, numa proporção de 50 % de cada uma (que é o percentual de mistura adotado na cerâmica fornecedora dessa argila), estabelecendo-se formulações com a incorporação dos dois resíduos nessa matriz argilosa. Nas formulações, os dois resíduos foram incorporados com um percentual mínimo de 2,5 % e máximo de 12,5 %, variando-se em 2,5 % cada um, em cada formulação, de modo que a soma dos resíduos fosse no máximo 15 %. É oportuno registrar que o resíduo do polimento do porcelanato é de classe IIa (não inerte). Os materiais foram caracterizados por FRX, DRX, TG, DTA, granulometria a laser e pelo índice de plasticidade. As propriedades tecnológicas de absorção de água, porosidade aparente, retração linear de queima, tensão de ruptura à flexão e massa específica aparente, foram avaliadas após a sinterização das peças a 850 °C, 950 °C e 1050 °C, com ciclo de queima de 3 h , 3 h e 30 min e 3 h e 50 min, respectivamente, com taxa de aquecimento de 10 °C/min. e patamar de 30 min., para todas as formulações. Para melhor compreender-se a influência de cada resíduo e de cada temperatura nas propriedades avaliadas, utilizou-se o planejamento fatorial e suas superfícies de resposta para interpretação dos resultados. Verificou-se que a temperatura não tem significância estatística no nível de 95 % de confiabilidade na tensão de ruptura à flexão e que ela diminui a absorção de água e a porosidade, mas aumenta a retração e a massa específica aparente. Os resultados mostraram a viabilidade da incorporação pretendida, adequando-se a temperatura a cada produto e cada formulação, e as temperaturas de 850 °C e 950 °C foram as que atenderam ao maior número de formulações
Avaliação da influência do nacl em pastas de cimento portland para cimentação de poços de petróleo em zonas evaporíticas
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2009-12-15) Barbosa, Carina Gabriela de Melo e Melo; Martinelli, Antônio Eduardo; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; ; http://lattes.cnpq.br/5498205324577221
Atualmente, um dos grandes desafios para as empresas petrolíferas é a exploração de petróleo em bacias dominadas por estruturas salinas, mais conhecidas por zonas evaporíticas. A camada de sal é formada pela evaporação da água do mar, cuja composição química inclui altas concentrações de cloreto de sódio (NaCl). Reservatórios profundos são encontrados abaixo de espessas camadas de sal que vedam o fluxo de óleo para fora da rocha, aprisionando hidrocarbonetos e aumentando, assim, a probabilidade de sucesso na prospecção de óleo e gás. Atendendo às condições de poço, são utilizadas pastas de cimento do tipo Portland para isolar, promover resistência mecânica ao poço e impedir a intercomunicação zonal das formações rochosas produtoras. Deste modo, as pastas de cimento devem atender às necessidades do sal, pois este se encontra na natureza com distintas características. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar o comportamento de sistemas de pastas saturadas com NaCl, em concentrações de 5% a 25%, frente as propriedades físicas e químicas das mesmas. Tais propriedades foram analisadas através de ensaios laboratoriais de reologia, tempo de espessamento, água livre e resistência à compressão (UCA), bem como com o uso de técnicas de caracterização térmica, difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostraram que a presença do NaCl, quando em pequenas concentrações (até 10%) atua como acelerador de pega. Já quando em altas concentrações (a partir de 20%), não só apresenta efeito oposto em relação à pega, retardando-a, bem como atua deleteriamente na resistência à compressão. Foi observada, também, a formação de uma nova fase denominada sal de Friedel, resultado da ligação dos cloretos livres ao aluminato tricálcico, incorporado às fases sólidas do cimento hidratado
Avaliação da poatencialidade da perlita natural e expandida na adsorção de metais
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2012-10-07) Belarmino, Loilde Damasceno; Melo, Dulce Maria de Araújo; Fernandes, Nedja Suely; ; http://lattes.cnpq.br/9563490368583906; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; ; http://lattes.cnpq.br/9271435476516813; Huitle, Carlos Alberto Martinez; ; http://lattes.cnpq.br/2485073932883264; Barbosa, Celmy Maria Bezerra de Menezes; ; http://lattes.cnpq.br/5606017652367088; Silva, Marta Lígia Pereira da; ; http://lattes.cnpq.br/3899623847910065
A contaminação por íons metálicos vem ocorrendo há décadas através do lançamento de efluentes líquidos não tratados, principalmente de atividades industriais, nos rios e lagos, comprometendo a qualidade da água. Para que os efluentes possam ser descartados em corpos d'água, as normas ambientais exigem que os mesmos sejam adequadamente tratados, de modo que a concentração dos metais não ultrapasse os limites de condições padrões de lançamento no corpo receptor. Vários métodos para tratamento de efluentes têm sido apresentados na literatura, porém muitos deles são de alto custo e baixa eficiência. O processo de adsorção vem sendo utilizado como eficaz para remoção de íons metálicos. Neste trabalho são apresentados estudos para avaliar a potencialidade da perlita como adsorvente na remoção de metais em solução modelo. A perlita, na sua forma natural (PN) e expandida (PE), foi caracterizada por fluorescência de raios X, difração de raios X, análise da área superficial usando adsorção física de nitrogênio (método BET), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). As características físicas e a composição química apresentadas pelo material foram adequadas para o estudo de adsorção. Ensaios de adsorção pelo método de banho finito para soluções modelo dos íons metálicos Cr3+, Cu2+, Mn2+ e Ni2+ foram realizados, com intuito de estudar o efeito do pH, da massa do adsorvente e do tempo de contato na remoção de íons em solução. Os resultados demonstraram que a perlita apresenta boa capacidade de adsorção. A PN apresenta maior capacidade de adsorção (mg g-1) do que a PE. De acordo com os valores da constante de Langmuir, qm (mg g-1), a capacidade máxima da monocamada foi obtida e em termos de proporção de massa, encontrou-se a seguinte ordem experimental de adsorção: Cr3+ (2,384 mg g-1) > Ni2+ (0,585 mg g-1) > Mn2+ (0,515 mg g-1) > Cu2+ (0,513 mg g-1) sobre a PN e Cr3+ (1,932 mg g-1) > Ni2+ (0,514 mg g-1) > Cu2+ (0,421 mg g-1) > Mn2+ (0,364 mg g-1) sobre a PE. Os dados experimentais se ajustaram melhor ao modelo de Langmuir em relação ao de Freundlich para os íons Cu2+, Mn2+ e Ni2+. No entanto, para os íons Cr3+, ambos, os modelos se ajustaram adequadamente aos dados experimentais
Avaliação da potencialidade de uso do resíduo proveniente da indústria de beneficiamento do caulim na produção de piso cerâmico
(Cerâmica Industrial, 2009-01) Andrade, Felipe Lira Formiga; Varela, Marcio Luiz; Dutra, Ricardo Peixoto Suassuna; Nascimento, Rubens Maribondo do; Melo, Dulce Maria de Araújo; Paskocimas, Carlos Alberto

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