AOUADA, F. A.

BORTOLIN, A.

MATTOSO, L. H. C.

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e 1Apoio:'-'"'l'l-/'" J '--'-.:-1-(_Reunião AnualSoéÍcdáde- Dt.a.snoicâ de QUfmicaResumos[Entrar],QUIMICOS;9<9. PARA UMA POTÊNCIA EMERGENTE ,&Q:'~~ - ~.~b w ,~~C:u~. 30/05 a 02/06/2009 SrJ..~1fo."~lf-eitO!J ~. . 'j)war:.'f\:;:ervados . Produzido ~ N"fi le:/ / /Dllindex. htm1 S/OF/?O()() 1<:" cSociedade Brasileira de Química (SBQ)Efeito de contra-íon na cinética de intumescimento de hidrogéisbiodegradáveisAdriel Bortolin 1 (IC), Fauze A. Aouada 1 (PG), Luiz H. C. Mattos02• (PQ) - mattoso@cnpdia.embrapa.br1 Departamento de Química, Universidade Federal de São Garfos, São Garlos, SP, 2 Laboratório Nacional deNanotecnologia para o Agronegócio (LNNA), Embrapa Instmmentação Agropecuária, São Garfos, SP.Palavras Chave: hidrogel, poliacrilamida, metilcelulose, biodegradável, grau de intumescimento.IntroduçãoHidrogéis são materiais formados por redespoliméricas hidrofílicas tridimensionalmenteestruturadas que possuem habilidade de absorvergrande quantidade de água. Devido a estascaracterísticas os hidrogéis estão sendo bastanteaplicados na área agrícola, destacando a liberaçãocontrolada de insumos agrícolas [1]. Adisponibilidade de água e nutrientes no solo é umimportante fator para o crescimento, aumento daqualidade e produtividade de plantas e cultivares,porém, grande parte dos nutrientes é perdida porlixiviação [2]. Para suprir isso, faz-se necessário aaplicação de doses extras, o que gera alto custo eseríssimos problemas ambientais. Uma alternativa éo emprego de veículos carreadores baseados emsistemas de liberação controlada utilizandohidrogéis biodegradáveis.Neste trabalho, os hidrogéis biodegradáveis foramsintetizados por meio de polimerização químicaradicalar do monômero acrilamida em soluçãoaquosa contendo metilcelulose (MC), agente dereticulação N'-N metilenobisacrilamida, catalisadorN,N,N',N'- tetrametil-etilenodiamida e iniciadorpersulfato de sódio. As propriedades hidrofílicas doshidrogéis foram investigadas através da cinética degrau de intumescimento (Q) em água, e em setediferentes meios salinos a 0,15 moi L-1 e 25,0 DC:NaCl, KCI, NH4CI, CaCI2, MnCI2, MgCI2 e AICh.Resultados e DiscussãoA partir de curvas cinéticas de Q e utilizando omodelo desenvolvido por Ritger-Peppas [3] Mt/Meq=k t", calculou-se as constantes n e k, onde Mt e Meqsão as massas do hidrogel em um tempo "t" e noestado de equilíbrio, respectivamente. A constante nestá relacionada com o mecanismo que rege otransporte de liberação ou adsorção de umadeterminada espécie a partir de hidrogéis.Os valores obtidos para o grau de intumescimentono equilíbrio (Qeq), n e k para os meios deintumescimento estão expressos na Tabela 1. Osvalores de Qeq reduziram-se drasticamente quandoo meio de intumescimento foi variado de água parasolução contendo íons. Quando o gel é imerso emuma solução contendo íons positivos, a repulsão32" Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Qufmicaentre as hidroxilas (provenientes da MC) contidasno gel é minimizada, dificultando a expansão desuas redes. Observa-se ainda que a diminuição deQeq foi mais acentuada para a solução contendoíons A13+ devido a maior interação do íon com osgrupamentos hidroxilas. O processo deintumescimento apresentado pelo hidrogel em água(k = 0,2298 h-1) foi duas vezes mais lento quandocomparado ao meio AICI3 (k = 0,4807 h-1). O valorde n = 0,467 demonstrou que o mecanismo deabsorção do hidrogel em água corresponde àdifusão Fickiana [3]. Nota-se ainda que asconstantes n e k são inversamente proporcionais,ou seja, o aumento da carga iônica no meio deintumescimento provocou diminuição de n e oincremento de k.Tabela 1. Valores de Qeq, k e n obtidos paradiferentes meios de intumescimentoiMeio de Qeq (g/g) k (h-1) nintumescimentoH20 31,2 ± 0,6 0,2298 0,467NaCI 17,3 ± 0,2 0,3166 0,354KCI 17,3 ± 0,1 0,3230 0,357NH4CI 17,1 ± 0,2 0,3251 0,353CaCI2 16,1 ±O,1 0,3095 0,344MnCI2 16,1 ±O,1 0,3018 0,352MgCI2 16,7±0,1 0,3093 0,358AICI3 10,7 ± 0,2 0,4807 0,231ConclusõesO tipo do contra-íon presente no meio deintumescimento influenciou significativamente oprocesso cinético de intumescimento dos hidrogéisdevido a diminuição da repulsão entre osgrupamentos OH- presente na estrutura polimérica.AgradecimentosCNPq, Embrapa, FINEP/LNNA pelo suportefinanceiro.I Bajpai, A K., Giri, A. React. Funct. Po/ym. 2002,53, 125.2 Azevedo, T. L. F., Bertonha, A, Gonçalves, A. C. A. Revista doPrograma de Ciências Agro-Ambientais 2002, 1,23.) Ritger, P. L., Peppas, N. A J. Controlled Re/ease 1987,5,37.

Efeito de contra-íon na cinética de intumescimento de hidrogéis biodegradáveis.

http://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/bitstream/doc/82741/1/Proci09.00034.pdf

Efeito de contra-íon na cinética de intumescimento de hidrogéis biodegradáveis.

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