Fotodegradação de hidrogel de poliacrilamidana presença de íons para o uso na agricultura

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Freitas, Jéssica Soares
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFLA
Texto Completo: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/12139
Resumo: 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.
id UFLA_abde8907abd670bda4221cfb492588f8
oai_identifier_str oai:localhost:1/12139
network_acronym_str UFLA
network_name_str Repositório Institucional da UFLA
repository_id_str
spelling Fotodegradação de hidrogel de poliacrilamidana presença de íons para o uso na agriculturaPhotodegradation of polyacrylamide hydrogel in presence of ions for use in agriculturePolímeros – DegradaçãoHidrogelRadiação ultravioletaPolymers – DegradationHydrogelUltraviolet radiationPolímeros e ColóidesIrrigação e DrenagemHydrogels 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.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)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.Universidade Federal de LavrasPrograma de Pós-Graduação em Recursos HídricosUFLAbrasilDepartamento de EngenhariaOliveira, Luiz Fernando Coutinho deOliveira, Juliano ElvisOliveira, Luiz Fernando Coutinho deFranco, Camila SilvaCarvalho, Daniel Fonseca deFreitas, Jéssica Soares2017-01-12T18:11:11Z2017-01-12T18:11:11Z2016-12-282016-09-16info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfFREITAS, 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.http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/12139porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFLAinstname:Universidade Federal de Lavras (UFLA)instacron:UFLA2022-05-05T17:22:55Zoai:localhost:1/12139Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufla.br/oai/requestnivaldo@ufla.br || repositorio.biblioteca@ufla.bropendoar:2022-05-05T17:22:55Repositório Institucional da UFLA - Universidade Federal de Lavras (UFLA)false
dc.title.none.fl_str_mv Fotodegradação de hidrogel de poliacrilamidana presença de íons para o uso na agricultura
Photodegradation of polyacrylamide hydrogel in presence of ions for use in agriculture
title Fotodegradação de hidrogel de poliacrilamidana presença de íons para o uso na agricultura
spellingShingle Fotodegradação de hidrogel de poliacrilamidana presença de íons para o uso na agricultura
Freitas, Jéssica Soares
Polímeros – Degradação
Hidrogel
Radiação ultravioleta
Polymers – Degradation
Hydrogel
Ultraviolet radiation
Polímeros e Colóides
Irrigação e Drenagem
title_short Fotodegradação de hidrogel de poliacrilamidana presença de íons para o uso na agricultura
title_full Fotodegradação de hidrogel de poliacrilamidana presença de íons para o uso na agricultura
title_fullStr Fotodegradação de hidrogel de poliacrilamidana presença de íons para o uso na agricultura
title_full_unstemmed Fotodegradação de hidrogel de poliacrilamidana presença de íons para o uso na agricultura
title_sort Fotodegradação de hidrogel de poliacrilamidana presença de íons para o uso na agricultura
author Freitas, Jéssica Soares
author_facet Freitas, Jéssica Soares
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Oliveira, Luiz Fernando Coutinho de
Oliveira, Juliano Elvis
Oliveira, Luiz Fernando Coutinho de
Franco, Camila Silva
Carvalho, Daniel Fonseca de
dc.contributor.author.fl_str_mv Freitas, Jéssica Soares
dc.subject.por.fl_str_mv Polímeros – Degradação
Hidrogel
Radiação ultravioleta
Polymers – Degradation
Hydrogel
Ultraviolet radiation
Polímeros e Colóides
Irrigação e Drenagem
topic Polímeros – Degradação
Hidrogel
Radiação ultravioleta
Polymers – Degradation
Hydrogel
Ultraviolet radiation
Polímeros e Colóides
Irrigação e Drenagem
description 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.
publishDate 2016
dc.date.none.fl_str_mv 2016-12-28
2016-09-16
2017-01-12T18:11:11Z
2017-01-12T18:11:11Z
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 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.
http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/12139
identifier_str_mv 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.
url http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/12139
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 Federal de Lavras
Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos
UFLA
brasil
Departamento de Engenharia
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Lavras
Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos
UFLA
brasil
Departamento de Engenharia
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFLA
instname:Universidade Federal de Lavras (UFLA)
instacron:UFLA
instname_str Universidade Federal de Lavras (UFLA)
instacron_str UFLA
institution UFLA
reponame_str Repositório Institucional da UFLA
collection Repositório Institucional da UFLA
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFLA - Universidade Federal de Lavras (UFLA)
repository.mail.fl_str_mv nivaldo@ufla.br || repositorio.biblioteca@ufla.br
_version_ 1784550073533726720