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http://hdl.handle.net/10773/7869
Title: | Portuguese georesources suitability for medical hydrology applications |
Other Titles: | Aplicabilidade de georecursos portugueses na área da hidrologia médica |
Author: | Rebelo, Mariana da Silva |
Advisor: | Rocha, Fernando Joaquim Tavares Silva, Eduardo Anselmo Ferreira da |
Keywords: | Ciências da terra Recursos naturais - Portugal Argilas - Aplicações terapêuticas Peloterapia |
Defense Date: | 2011 |
Publisher: | Universidade de Aveiro |
Abstract: | In Portugal, there is an old tradition in using clayey materials for therapeutic
purposes. They are applied in pelotherapy, at several beaches of
the Atlantic coast in the form of clay-sea water mixtures (peloids) to treat
skin and rheumatic diseases. During many generations, peloids have been
applied without scienti c studies that prove their therapeutic validity.
In the last decade, the Portuguese scienti c community has become
increasingly more interested in assessing the properties that make clayey
materials suitable for therapeutic purposes. The abundance of clayey
formations and the established practices of medical hydrology in our
country turned this interest into a new perspective of application.
The studied materials include di erent clays (in age and origin) mainly
collected from well-known Mesozoic-Cenozoic formations, in some cases
outcropping at beaches where empirical applications occur. This thesis
focus in the study of silt-clay fraction (< 63 m).To determine their
suitability for therapy, compositional, physicochemical, technological,
thermal and rheological properties were assessed.
Conventional techniques (XRD, XRF and Sedigraph) were used to
assess compositional features of silt-clay fraction. Electron microscopy
(SEM, VPSEM, HREM) was used to study the micromorphology and
composition of clay fraction (< 2 m). Physicochemical properties
(cation exchange and speci c surface) were assessed using the Ammonium
Acetate and BET methods. Technological properties (plasticity and
abrasivity indices) were assessed using the Atterberg limits and Einlehner
abrasion tests. Thermal properties (speci c heat and cooling kinetics) were
estimated by DSC analysis and cooling tests. Pharmacotechnical tests
(compressibility index, sediment volume and Brook eld viscosity) were
used to assess the powder
owability as well as the physical stability and
viscosity of clay-water dispersions. We selected as suitable Portuguese clays for health applications the samples
A-Pe, A-Be2, A-Sd, J-Fr , M-To, C-Lu1, C-Lu2, Pl-Ba, M-Ga and J-Ab
because they represent safe materials, with an adequate composition, good
technological, physicochemical and thermal properties for application, also
presenting an adequate rheology when dispersed in water. Their most relevant
characteristics are the high clay minerals content, abundant smectite,
illite and kaolinite, and safe hazardous concentrations. They also showed
moderate capacity to exchange Ca 2+, high plasticity, low abrasivity, high
speci c heat and slow cooling kinetics. They evidenced fair powder
owability
and good potential to formulate viscous dispersions when stabilized.
Because the majority of the assessed characteristics are in accordance with
those presented by clays applied in European spas for pelotherapy, we considered
this group of clays also suitable for medical hydrology treatments in
Portuguese spas. Em Portugal, o uso de materiais argilosos para fins terapêuticos é uma prática que persiste desde a antiguidade. A aplicação (peloterapia) é realizada em algumas praias do litoral Atlântico sob a forma de pastas de argila misturada com água do mar (pelóide). Ao longo de várias gerações os pelóides têm sido utilizados para tratar doenças dermatológicas e reumáticas sem estudos científicos que comprovem a sua validade terapêutica. Na última década, a comunidade científica Portuguesa tem vindo a interessar-se cada vez mais pela avaliação das propriedades que tornam os materiais argilosos adequados para peloterapia. A abundância de formações argilosas e as práticas de hidrologia médica reconhecidas no nosso pais transformaram este interesse numa nova perspectiva de aplicação. Para este estudo, foram amostradas diferentes argilas (em idade e origem) provenientes sobretudo de formações Mesozóicas-Cenozóicas bem conhecidas. Algumas destas formações a oram em praias onde a aplicação tradicional de argila ocorre. Esta tese foca-se no estudo da fracção silto-argilosa (< 63 m) dos materiais amostrados. A avaliação das suas propriedades composicionais, físico-químicas, tecnológicas, térmicas e reológicas permitiu estimar a sua aplicabilidade terapêutica. Técnicas convencionais (DRX, FRX, Sedigraph) foram utilizadas para estudar a composição da fracção silto-argilosa. A microscopia electrónica (SEM, VPSEM e HREM) permitiu estudar a micromorfologia e a composi ção da fracção argilosa (< 2 m). As propriedades físico-químicas (troca catiónica, superfície específica) foram determinadas pelos métodos do Acetato de Amónio e BET. As propriedades tecnológicas (plasticidade e abrasividade) foram avaliadas utilizando os limites de Atterberg e teste de abrasão de Einlehner. As propriedades térmicas foram determinadas recorrendo á análise térmica calorimétrica (DSC) e cinética de arrefecimento. Ensaios de tecnologia farmacêutica (compressibilidade, volume de sedimento e viscosidade de Brook eld) foram utilizados para o estudo da uidez de pós assim como da estabilidade física e viscosidade das dispersões argila-água. Foram seleccionadas como argilas Portuguesas com aplicabilidade em saúde as amostras A-Pe, A-Be2, A-Sd, J-Fr , M-To, C-Lu1, C-Lu2, Pl-Ba, M-Ga and J-Ab por serem materiais seguros e de composição adequada, com propriedades físico-químicas, tecnológicas e térmicas benéficas para aplicação. Estas argilas apresentam igualmente uma reologia apropriada quando dispersas em água. As suas características mais relevantes são o elevado conteúdo em minerais de argila, abundância de esmectite, ilite e/ou caulinite e a toxicidade aceitável. Apresentam uma capacidade razoável para trocar catiões, destacando-se o Ca 2+, assim como elevada plasticidade, baixa abrasividade, elevado calor específico e cinética de arrefecimento lenta. Por fim, evidenciaram uma uidez de pó razoável e capacidade para originar dispersões viscosas quando estabilizadas. Uma vez que a maioria das características avaliadas nas argilas Portuguesas estão de acordo com aquelas aplicadas nos spas Europeus para peloterapia, consideramos este grupo de argilas aplicável para tratamentos de hidrologia médica nos spas Portugueses. |
Description: | Doutoramento em Geociências |
URI: | http://hdl.handle.net/10773/7869 |
Appears in Collections: | UA - Teses de doutoramento DGeo - Teses de doutoramento |
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