dissertação
Fotodegradação de hidrogel de poliacrilamidana presença de íons para o uso na agricultura
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Editor
Universidade Federal de Lavras
Faculdade, Instituto ou Escola
Departamento
Departamento de Engenharia
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos
Agência de fomento
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
Os hidrogeis são definidos como redes poliméricas tridimensionais com
capacidade de retenção de uma grande quantidade de água dentro de sua
própria estrutura os quais apresentam a capacidade de intumescer, sem que
ocorra sua dissolução. Este tipo de produto tem sido muito utilizado na
agricultura, como condicionante do solo, pois a poliacrilamida, constituinte
básico do hidrogel, tem a característica de absorver, por processo físico,
água e a estocar para as plantas conforme sua necessidade hídrica.
Entretanto, a poliacrilamida sofre a degradação de sua cadeia, devido à ação
da radiação ultravioleta, das altas temperaturas e de sais presentes no meio,
ocasionando a liberação de resíduos e substâncias tóxicas, como por
exemplo, a acrilamida, substância sintética e não biodegradável. O presente
trabalho teve como objetivo avaliar a fotodegradação da poliacrilamida e o
efeito de alguns íons presentes no solo na degradação desse polímero. Para
tanto foi construída uma câmara de fotodegradação com iluminação
artificial, na qual amostras do hidrogel foram acondicionadas, recebendo a
adição de soluções dos íons: Alumínio, Cálcio, Ferro, Fósforo, Nitrogênio e
Potássio. Após o estudo da fotodegradação do hidrogel, foram conduzidos os
ensaios de caracterização do material a fim de determinar o impacto dos
diferentes íons no processo de fotodegradação. A análise química da
poliacrilamida foi realizada pelos ensaios de Espectroscopia no
Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e a física da
Microscopia Eletrônica por Varredura (MEV), para juntas comprovarem o
grau de degradação do polímero. Avaliou-se também aretenção de água pelo
solo com presença do gel e a cinética de degradação do polímero em
diferentes períodos de exposição à luz e soluções de sais. Os resultados
comprovaram que depois de degradada a poliacrilamida perdeu suas
características de retenção de água, com a modificação das suas redes
poliméricas e aspecto de gel. Em 24h de exposição aluz artificial o polímero
sofre degradação entretanto esse tempo é menos quando o hidrogel está em
contato com íons, inclusive Ferro e Nitrogênio. Além do mais, na FTIR foi
observada diminuição do grupamento amida sendo um indicativo da quebra
de cadeia da poliacrilamida em acrilamida.
Abstract
Hydrogels are defined as tridimensional polymer networks with waterholding capacity within its structure that have theability to swell without the
occurrence of its dissolution. This type of producthas been widely used in
agriculture as a soil conditioner, because the polyacrylamide, basic
constituent of the hydrogel, has the characteristic of absorbing water by
physical process, and stock for the plants according to their water
requirements. However, the hydrogel has endured its chain degradation
because of to UV radiation, high temperatures and salts present in the soil,
causing the release of residues and toxic substances, such as acrylamide
which is a synthetic and non-biodegradable substance. This study aimed to
evaluate the photodegradation of polyacrylamide and the effect of some
metallic ions present in the soil in the degradation of this polymer. For the
evaluation of photodegradation of polyacrylamide was built a
photodegradation chamber with artificial lighting, in which the hydrogel
samples were stored, receiving the addition of ions solutions: aluminum,
calcium, iron, phosphorus, nitrogen and potassium. After the
photodegradation of different samples of hydrogel were made material
characterization tests to determine the impact of different ions in the
photodegradation process of the material. The chemical analysis of the
polyacrylamide was performed by Fourier transform infrared spectrometry
(FTIR) and the physical analysis was performed by Scanning Electron
Microscopy (SEM) in which together to demonstrate the degree of polymer
degradation. Was also assessed the water retention in soil with of the gel and
the degradation kinetics of polymer in different times of exposure to light
and salt solutions. The results showed that after degraded polyacrylamide
lost its water retention characteristics, with the modification of its polymer
chains and gel appearance. Furthermore with the FTIR was observed a
decrease in the amide grouping being indicative of the polyacrylamide chain
scission in acrylamide.
Descrição
Área de concentração
Agência de desenvolvimento
Palavra chave
Marca
Objetivo
Procedência
Impacto da pesquisa
Resumen
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DOI
Citação
FREITAS, J. S. Fotodegradação de hidrogel de poliacrilamidana presença de íons para o uso na agricultura. 2016. 78 p. Dissertação (Mestrado em Recursos Hídricos)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2016.