Técnicas de RMN de Baixo Campo Aplicadas ao Estudo de Café e Propriedades Petrofísicas em Meios Porosos

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dc.contributor.advisor-co1Alfonso, Jorge Luis González
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0001-5841-8731
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9030024304752445
dc.contributor.advisor1Freitas, Jair Carlos Checon de
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-4474-2474
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3074997830683878
dc.contributor.authorMuniz, Rafael Oliari
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0009-0009-9526-7026
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/3488772005733003
dc.contributor.referee1Bonagamba, Tito José
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0001-8894-9170
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2090018228785477
dc.contributor.referee2Sarthour Junior, Roberto Silva
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0003-3573-8593
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/1417657874331629
dc.contributor.referee3Castro, Eustáquio Vinicius Ribeiro de
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-7888-8076
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/1055263403980509
dc.contributor.referee4Scopel, Wanderlã Luis
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000-0002-2091-8121
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/1465127043013658
dc.date.accessioned2024-06-18T13:15:28Z
dc.date.available2024-06-18T13:15:28Z
dc.date.issued2024-03-12
dc.description.abstractThis thesis reports the use of low-field nuclear magnetic resonance technique (LF-NMR) for the study of two works. The first work uses 1H LF-NMR relaxometry to detect concentrations in coffee samples of the Arabica and Robusta varieties. For this purpose, roasted and ground coffee samples from different Brazilian states' producing farms were used and categorized into two groups: pure samples (for both varieties) and blends (mixtures with different proportions of both varieties). As the method detects preferentially the NMR signals due to phases with high molecular mobility, which exhibit longer 𝑇𝑇2 values, the difference in the oil contents associated with Arabica and Robusta coffee was the key factor responsible for the detection of the contributions due to each variety. The calculations of relative hydrogen index (RHI) revealed a direct relationship between RHI values and the Arabica content in the blends; for the pure samples, higher RHI values were obtained for Arabica coffee samples from different origins, when compared to the values for all samples of the Robusta variety. The second work reports the use of a random walk-based algorithm to perform computational simulations reproducing experiments using the Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG) sequence. These simulations were applied to digital porous structures formed from the packing of interpenetrating spheres. Simulations are reported investigating the influences on magnetic relaxation curves of parameters such as porosity, relaxivity, temperature, Diffusion coefficient of the fluid filling the pore and magnetic susceptibility of the solid part of the rock. The results show that it is possible to capture, qualitatively, the main aspects observed in transverse magnetization relaxation experiments performed in porous media such as natural rocks. In particular, it is demonstrated that the presence of magnetic inhomogeneities is a decisive factor that must be considered when analyzing data regarding the temperature dependence of the relaxation rate.
dc.description.resumoEsta tese relata o uso da técnica de ressonância magnética nuclear de baixo campo (RMNBC) para o estudo de dois trabalhos. O primeiro utiliza a relaxometria de 1H RMN-BC para detectar concentrações em amostras de café das variedades Arábica e Robusta. Para isso, foram utilizadas amostras de café, torradas e moídas, oriundas de fazendas produtoras de diferentes estados brasileiros, e classificadas em duas categorias: amostras puras (para ambas as variedades) e as misturas com diferentes proporções entre ambas as variedades. Como o método detecta preferencialmente os sinais de RMN devidos a fases com alta mobilidade molecular, que apresentam valores maiores do tempo de relaxação transversal dos núcleos 1H (𝑇𝑇2), a diferença nos teores de lipídios associados às variedades de café Arábica e Robusta foi o fator chave responsável pela detecção das contribuições devidas a cada variedade. Os cálculos de índice de hidrogênio relativo (RHI) evidenciaram uma relação direta entre os valores de RHI e o teor de Arábica nas misturas; para as amostras puras, foram obtidos maiores valores de RHI para as amostras de café Arábica de diferentes procedências, quando comparados com os valores para todas as amostras da variedade Robusta. O segundo trabalho relata a utilização de um algoritmo baseado em random walk para realizar simulações computacionais que reproduzem experimentos utilizando sequência Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG). Essas simulações foram aplicadas em estruturas digitais porosas formadas a partir de empacotamento de esferas interpenetráveis. São relatadas simulações investigando as influências nas curvas de relaxação magnética de parâmetros como a porosidade, relaxatividade, temperatura, coeficiente de difusão do fluido que preenche o poro e suscetibilidade magnética da parte sólida da rocha. Os resultados mostram que é possível capturar, do ponto de vista qualitativo, os principais aspectos observados em experimentos de relaxação da magnetização transversal realizados em meios porosos como rochas naturais. Em particular, é demostrado que a presença de inomogeneidades magnéticas é um fator decisivo que deve ser considerado na análise de dados referentes à dependência com a temperatura da taxa de relaxação.
dc.description.sponsorshipAgência(s) de fomento
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/17367
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Física
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Exatas
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Física
dc.rightsopen access
dc.subjectRessonância magnética nuclear de baixo campo
dc.subjectrelaxometria
dc.subjectcafé
dc.subjectsimulação computacional
dc.subjectmeios porosos
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqÁrea(s) do conhecimento do documento (Tabela CNPq)
dc.titleTécnicas de RMN de Baixo Campo Aplicadas ao Estudo de Café e Propriedades Petrofísicas em Meios Porosos
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typedoctoralThesis
foaf.mboxemail@ufes.br
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