Caracterização de bentonita sódica e seu comportamento coloidal na presença de polifosfato
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB |
Texto Completo: | http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/3345 |
Resumo: | Suspensões de argila com polímeros tem sido alvo de muitas atividades de pesquisa devido à obtenção de novos materiais com propriedades físico-químicas únicas, despertando interesse para vários setores produtivos. No setor agrícola a busca pela obtenção de fertilizantes de liberação controlada (CRFs) é uma nova alternativa que procura minimizar o impacto ambiental. Um CRF na forma de hidrogel constituído por argilas conectadas a cadeias de polifosfato possui grandes chances de atender essa exigência, pois além de liberar o fósforo que é nutriente essencial para planta, ao fim do processo, restará a própria argila como resíduo que é constituinte natural do solo. O presente trabalho tem como objetivo estudar a físico - química das interações argila – Polifosfato de sódio (PP) na busca de um material do tipo CRF. Foram estudadas dispersões coloidais envolvendo a Bentonita Sódica Industrializada (BSI) e cadeias de PP. A princípio, a argila foi caracterizada, mostrando ser uma argila policatiônica, com predominância dos cátions Na^+ e Ca^2+, com o valor de inchamento médio de 8 mL/g. A análise de DRX da argila pura indicou planos característicos de grupos esmectíticos, porém, com traços de impurezas como quartzo. Para as análises de estabilidade coloidal aplicou-se a técnica da fotosedimentometria com o intuito de abordar a velocidade de sedimentação das partículas e relacionar o diâmetro das mesmas com base na Lei de Stokes. Os fatores que foram investigados para verificar a influência na sedimentação foram: concentração de partículas, concentração do polímero e variação da força iônica. Os resultados obtidos mostraram que, referente à concentração de argila, a melhor condição para a análise utilizando a lei de Stokes, é de um sistema que contenha baixo conteúdo sólido (0,1% m/v) visando minimizar interações entre partículas durante a análise. Com relação ao polímero a concentração de 0,01 mol.L^-1 PP foi a que permitiu uma associação mais consistente entre as cadeias poliméricas e as partículas de argila, formando agregados fortemente ligados. E, por fim, uma força iônica baixa, no valor de 0,001 permitiu a minimização da dupla camada elétrica das lamelas, tornando as bordas acessíveis para a adsorção das cadeias poliméricas. Essas condições refletiram em um sistema com aspecto viscoso e resistente ao escoamento. Esse sistema descrito que apresentou as melhores condições aumenta as expectativas para a obtenção de um futuro CRF, fazendo -se necessário o aprofundamento desse estudo através de medições reológicas dos sistemas além da introdução de outros elementos essenciais às plantas, como é o caso do nitrogênio e potássio. |
id |
UEPB_8c10c37eeb932c384dc4483a69e08df1 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:tede.bc.uepb.edu.br:tede/3345 |
network_acronym_str |
UEPB |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB |
repository_id_str |
|
spelling |
Caracterização de bentonita sódica e seu comportamento coloidal na presença de polifosfatoLei de StokesEstabilidade coloidalPolifosfatoArgilaClayStokes’s LawColloidal stabilityPolyphosphateCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICASuspensões de argila com polímeros tem sido alvo de muitas atividades de pesquisa devido à obtenção de novos materiais com propriedades físico-químicas únicas, despertando interesse para vários setores produtivos. No setor agrícola a busca pela obtenção de fertilizantes de liberação controlada (CRFs) é uma nova alternativa que procura minimizar o impacto ambiental. Um CRF na forma de hidrogel constituído por argilas conectadas a cadeias de polifosfato possui grandes chances de atender essa exigência, pois além de liberar o fósforo que é nutriente essencial para planta, ao fim do processo, restará a própria argila como resíduo que é constituinte natural do solo. O presente trabalho tem como objetivo estudar a físico - química das interações argila – Polifosfato de sódio (PP) na busca de um material do tipo CRF. Foram estudadas dispersões coloidais envolvendo a Bentonita Sódica Industrializada (BSI) e cadeias de PP. A princípio, a argila foi caracterizada, mostrando ser uma argila policatiônica, com predominância dos cátions Na^+ e Ca^2+, com o valor de inchamento médio de 8 mL/g. A análise de DRX da argila pura indicou planos característicos de grupos esmectíticos, porém, com traços de impurezas como quartzo. Para as análises de estabilidade coloidal aplicou-se a técnica da fotosedimentometria com o intuito de abordar a velocidade de sedimentação das partículas e relacionar o diâmetro das mesmas com base na Lei de Stokes. Os fatores que foram investigados para verificar a influência na sedimentação foram: concentração de partículas, concentração do polímero e variação da força iônica. Os resultados obtidos mostraram que, referente à concentração de argila, a melhor condição para a análise utilizando a lei de Stokes, é de um sistema que contenha baixo conteúdo sólido (0,1% m/v) visando minimizar interações entre partículas durante a análise. Com relação ao polímero a concentração de 0,01 mol.L^-1 PP foi a que permitiu uma associação mais consistente entre as cadeias poliméricas e as partículas de argila, formando agregados fortemente ligados. E, por fim, uma força iônica baixa, no valor de 0,001 permitiu a minimização da dupla camada elétrica das lamelas, tornando as bordas acessíveis para a adsorção das cadeias poliméricas. Essas condições refletiram em um sistema com aspecto viscoso e resistente ao escoamento. Esse sistema descrito que apresentou as melhores condições aumenta as expectativas para a obtenção de um futuro CRF, fazendo -se necessário o aprofundamento desse estudo através de medições reológicas dos sistemas além da introdução de outros elementos essenciais às plantas, como é o caso do nitrogênio e potássio.Suspensions of clay with polymers have been the subject of many research activities due to obtaining new materials with unique physicochemical properties, arousing interest for various productive sectors. In the agricultural sector the search for obtaining controlled release fertilizers (CRFs) is a new alternative that seeks to minimize the environmental impact. A CRF in the form of a hydrogel constituted by clays connected to polyphosphate chains has a great chance of meeting this requirement, as well as releasing phosphorus which is an essential nutrient for the plant, at the end of the process, the clay itself remains as a residue that is a natural constituent from soil. The present work aims to study the physicochemistry of the clay-polyphosphate (PP) interactions in the search for a CRF-type material. Colloidal dispersions involving the Industrialized Sodium Bentonite (BSI) and PP chains were studied. At first, the clay was characterized, showing a polycationic clay, with Na^+ and Ca^2+, cations, with an average swelling value of 8 mL/g. The XRD analysis of pure clay indicated characteristic planes of smectite groups, however, with traces of impurities such as quartz. For the analysis of colloidal stability, the technique of photosedimentometry measurements was applied in order to address the sedimentation velocity of the particles and to relate the diameter of the particles based on the Stokes' Law. The factors that were investigated to verify the influence on the sedimentation were: concentration of particles, concentration of the polymer and variation of ionic strength. The results showed that, for the concentration of clay, the best condition for the analysis using Stokes' law, is a system that contains low solid content (0,1% m / v) in order to minimize interactions between particles during the analysis. With respect to the polymer the concentration of 0,01 M PP was the one that allowed a more consistent association between the polymer chains and the clay particles, forming strongly bonded aggregates. Finally, a low ionic strength, in the value of 0,001 allowed the minimization of the electric double layer of the lamellae, making the edges accessible for the adsorption of the polymer chains. These conditions reflected in a viscous, flow resistant system. This system described that presented the best conditions increases the expectations for obtaining a future CRF, making it necessary to deepen this study through rheological measurements of the systems besides the introduction of other essential elements to the plants, as is the case of nitrogen and potassium.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESUniversidade Estadual da ParaíbaPró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGPBrasilUEPBPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQOliveira, Rodrigo José de03999469420http://lattes.cnpq.br/1318786714866523Pereira, Francisco de Assis Rodrigues05652897481http://lattes.cnpq.br/7231815257954757Lucena Junior, Juracy Regis de67566197487http://lattes.cnpq.br/8119528339396944Vieira, Fernando Fernandes25184016449http://lattes.cnpq.br/1129711375633007Menezes, Romualdo Rodrigues02664019457http://lattes.cnpq.br/1169292996645931Almeida, Ana Zélia Falcão2019-05-13T19:16:34Z2018-02-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfALMEIDA, A. Z. F. Caracterização de bentonita sódica e seu comportamento coloidal na presença de polifosfato. 2018. 109f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2018.http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/3345porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPBinstname:Universidade Estadual da Paraíba (UEPB)instacron:UEPB2019-05-14T04:27:28Zoai:tede.bc.uepb.edu.br:tede/3345Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/PUBhttp://tede.bc.uepb.edu.br/oai/requestbc@uepb.edu.br||opendoar:2019-05-14T04:27:28Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB - Universidade Estadual da Paraíba (UEPB)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Caracterização de bentonita sódica e seu comportamento coloidal na presença de polifosfato |
title |
Caracterização de bentonita sódica e seu comportamento coloidal na presença de polifosfato |
spellingShingle |
Caracterização de bentonita sódica e seu comportamento coloidal na presença de polifosfato Almeida, Ana Zélia Falcão Lei de Stokes Estabilidade coloidal Polifosfato Argila Clay Stokes’s Law Colloidal stability Polyphosphate CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
title_short |
Caracterização de bentonita sódica e seu comportamento coloidal na presença de polifosfato |
title_full |
Caracterização de bentonita sódica e seu comportamento coloidal na presença de polifosfato |
title_fullStr |
Caracterização de bentonita sódica e seu comportamento coloidal na presença de polifosfato |
title_full_unstemmed |
Caracterização de bentonita sódica e seu comportamento coloidal na presença de polifosfato |
title_sort |
Caracterização de bentonita sódica e seu comportamento coloidal na presença de polifosfato |
author |
Almeida, Ana Zélia Falcão |
author_facet |
Almeida, Ana Zélia Falcão |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Oliveira, Rodrigo José de 03999469420 http://lattes.cnpq.br/1318786714866523 Pereira, Francisco de Assis Rodrigues 05652897481 http://lattes.cnpq.br/7231815257954757 Lucena Junior, Juracy Regis de 67566197487 http://lattes.cnpq.br/8119528339396944 Vieira, Fernando Fernandes 25184016449 http://lattes.cnpq.br/1129711375633007 Menezes, Romualdo Rodrigues 02664019457 http://lattes.cnpq.br/1169292996645931 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Almeida, Ana Zélia Falcão |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Lei de Stokes Estabilidade coloidal Polifosfato Argila Clay Stokes’s Law Colloidal stability Polyphosphate CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
topic |
Lei de Stokes Estabilidade coloidal Polifosfato Argila Clay Stokes’s Law Colloidal stability Polyphosphate CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
description |
Suspensões de argila com polímeros tem sido alvo de muitas atividades de pesquisa devido à obtenção de novos materiais com propriedades físico-químicas únicas, despertando interesse para vários setores produtivos. No setor agrícola a busca pela obtenção de fertilizantes de liberação controlada (CRFs) é uma nova alternativa que procura minimizar o impacto ambiental. Um CRF na forma de hidrogel constituído por argilas conectadas a cadeias de polifosfato possui grandes chances de atender essa exigência, pois além de liberar o fósforo que é nutriente essencial para planta, ao fim do processo, restará a própria argila como resíduo que é constituinte natural do solo. O presente trabalho tem como objetivo estudar a físico - química das interações argila – Polifosfato de sódio (PP) na busca de um material do tipo CRF. Foram estudadas dispersões coloidais envolvendo a Bentonita Sódica Industrializada (BSI) e cadeias de PP. A princípio, a argila foi caracterizada, mostrando ser uma argila policatiônica, com predominância dos cátions Na^+ e Ca^2+, com o valor de inchamento médio de 8 mL/g. A análise de DRX da argila pura indicou planos característicos de grupos esmectíticos, porém, com traços de impurezas como quartzo. Para as análises de estabilidade coloidal aplicou-se a técnica da fotosedimentometria com o intuito de abordar a velocidade de sedimentação das partículas e relacionar o diâmetro das mesmas com base na Lei de Stokes. Os fatores que foram investigados para verificar a influência na sedimentação foram: concentração de partículas, concentração do polímero e variação da força iônica. Os resultados obtidos mostraram que, referente à concentração de argila, a melhor condição para a análise utilizando a lei de Stokes, é de um sistema que contenha baixo conteúdo sólido (0,1% m/v) visando minimizar interações entre partículas durante a análise. Com relação ao polímero a concentração de 0,01 mol.L^-1 PP foi a que permitiu uma associação mais consistente entre as cadeias poliméricas e as partículas de argila, formando agregados fortemente ligados. E, por fim, uma força iônica baixa, no valor de 0,001 permitiu a minimização da dupla camada elétrica das lamelas, tornando as bordas acessíveis para a adsorção das cadeias poliméricas. Essas condições refletiram em um sistema com aspecto viscoso e resistente ao escoamento. Esse sistema descrito que apresentou as melhores condições aumenta as expectativas para a obtenção de um futuro CRF, fazendo -se necessário o aprofundamento desse estudo através de medições reológicas dos sistemas além da introdução de outros elementos essenciais às plantas, como é o caso do nitrogênio e potássio. |
publishDate |
2018 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2018-02-27 2019-05-13T19:16:34Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
ALMEIDA, A. Z. F. Caracterização de bentonita sódica e seu comportamento coloidal na presença de polifosfato. 2018. 109f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2018. http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/3345 |
identifier_str_mv |
ALMEIDA, A. Z. F. Caracterização de bentonita sódica e seu comportamento coloidal na presença de polifosfato. 2018. 109f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2018. |
url |
http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/3345 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Estadual da Paraíba Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGP Brasil UEPB Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Estadual da Paraíba Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGP Brasil UEPB Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB instname:Universidade Estadual da Paraíba (UEPB) instacron:UEPB |
instname_str |
Universidade Estadual da Paraíba (UEPB) |
instacron_str |
UEPB |
institution |
UEPB |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB - Universidade Estadual da Paraíba (UEPB) |
repository.mail.fl_str_mv |
bc@uepb.edu.br|| |
_version_ |
1811813182389354496 |