Avaliação da degradação de plásticos em condições ambientais semi-controladas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Resende, Victor Zeferino e, 1993-
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/17111
Resumo: Orientador: Cassiana Carolina Montagner
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spelling Avaliação da degradação de plásticos em condições ambientais semi-controladasEvaluation of plastic degradation under semi-controlled environmental conditionsDegradação plásticaDegradação ambientalMesocosmosPlastic degradationEnvironmental degradationMesocosmsOrientador: Cassiana Carolina MontagnerDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de QuímicaResumo: O plástico é um dos materiais mais importantes e versáteis da atualidade, desempenhando um papel fundamental em diversas áreas da sociedade. No entanto, a crescente poluição plástica em diversos compartimentos ambientais representa atualmente um problema alarmante. Desse modo, avaliar a degradação do plástico no meio ambiente é de suma importância. Este trabalho teve como objetivo avaliar a degradação ambiental de plásticos comerciais como folhas de espuma de copolímero de etileno e acetato de vinila (EVA), sacolas descartáveis de polietileno de alta densidade (HDPE), tecidos têxteis de poli(tereftalato de etileno) (PET), e máscaras descartáveis de polipropileno (PP) sob diferentes condições ambientais durante um ano. Para tanto, um mesocosmo de água doce e dois de solo (com e sem exposição) foram utilizados para simular diferentes condições ambientais semi-controladas. Os materiais plásticos pristinos foram cortados em tiras e dispostos aleatoriamente nos mesocosmos. As amostras foram coletadas mensalmente de novembro de 2021 a outubro de 2022. Após a coleta, as amostras foram cuidadosamente lavadas, secas ao ar por 24 horas, depois fotografadas e pesadas para avaliação visual e mássica. Em seguida, as amostras foram analisadas por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier com amostragem por reflectância total atenuada (ATR-FTIR), calorimetria diferencial de varredura (DSC) e análise termogravimétrica (TGA). A avaliação visual e mássica demostrou que a formação de biofilme ocorreu principalmente no mesocosmo de água doce. Em contrapartida, a fragmentação do plástico ocorreu predominantemente no mesocosmo de solo com exposição e a incrustação de solo ocorreu predominantemente no mesocosmo de solo sem exposição. Além disso, foi verificada a influência da sazonalidade na avaliação mássica, na qual houve variação positiva nos meses chuvosos. As principais bandas monitoradas na análise de AFT-FTIR apresentaram aumento gradual ao longo do experimento e foram associadas principalmente à formação de biofilme, incrustação no solo e exposição à radiação solar. Por sua vez, a presença da matéria orgânica, seja de biofilme ou solo, foi responsável pelas principais alterações nos padrões de fusão e decomposição dos plásticos, de acordo análises de DSC e TGA. Em geral, as análises de DSC demonstraram uma tendência de redução das entalpias de fusão do primeiro aquecimento (?Hm1), enquanto as análises de TGA demonstraram uma tendência de aumento na temperatura de decomposição dos materiais (Tmáx)Abstract: Plastic is one of the most important and versatile materials today, playing a fundamental role in different areas of society. However, the increasing plastic pollution in several environmental compartments currently represents an alarming problem. Thus, evaluating plastic degradation in the environment is of utmost importance. This work aimed to evaluate the environmental degradation of commercial plastics such as ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) foam sheets, high-density polyethylene (HDPE) disposable bags, poly(ethylene terephthalate) (PET) textile fabrics, and polypropylene (PP) disposable masks under different environmental conditions over a year. To this end, one freshwater and two soil (with and without exposure) mesocosms were used to simulate different semi-controlled environmental conditions. Pristine plastic materials were cut into strips and randomly arranged in the mesocosms. Samples were collected monthly from November 2021 to October 2022. After collection, samples were carefully washed, air-dried for 24 hours, then photographed and weighed for visual and mass evaluation. Next, samples were analyzed by attenuated total reflectance-Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR), differential scanning calorimetry (DSC), and thermogravimetric analysis (TGA). Visual and mass evaluation demonstrated that biofilm formation occurred mainly in the freshwater mesocosm. In contrast, plastic fragmentation occurred predominantly in the soil mesocosm with exposure and soil encrustation occurred predominantly in the soil mesocosm without exposure. Also, seasonality influence was verified in the mass evaluation, in which there was a positive variation in rainy months. Main monitored bands in ATR-FTIR analysis showed gradual increase throughout the experiment and were mainly associated with biofilm formation, soil incrustation and exposure to solar radiation. In turn, the presence of organic matter, whether from biofilm or soil, was responsible for the main changes in the melting and decomposition patterns of plastics based on DSC and TGA analyses. In general, the DSC analyses demonstrated a trend towards a reduction in the melting enthalpies of the first heating (?Hm1), while the TGA analyses demonstrated a trend towards an increase in the decomposition temperature of the materials (Tmax)AbertoMestradoQuímica AnalíticaMestre em QuímicaFAPESP2014/50951-4CNPQ465768/2014-8CAPES001[s.n.]Montagner, Cassiana Carolina, 1981-Waldman, Walter RuggeriAraujo, William Reis deUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de QuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASResende, Victor Zeferino e, 1993-20232023-12-12T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (117 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/17111RESENDE, Victor Zeferino e. Avaliação da degradação de plásticos em condições ambientais semi-controladas. 2023. 1 recurso online (117 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/17111. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1380527Cover: https://repositorio.unicamp.br/capa/capa?codigo=1380527porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-05-06T21:38:10Zoai::1380527Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2024-05-06T21:38:10Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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