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Título: Hidrogéis de poliacrilamida e bentonita: síntese, caracterização e aplicação na agricultura
Título em inglês: Polyacrylamide hydrogels and bentonite: synthesis, characterization and application in agriculture
Autor(es): Almeida Neto, Manoel Prudente de
Orientador(es): Feitosa, Judith Pessoa de Andrade
Palavras-chave: Hidrogel
Poliacrilamida
Bentonita
Data do documento: 2010
Citação: ALMEIDA NETO, M. P. (2010)
Resumo: Argilas refere-se às partículas de solo que possuem diâmetro inferior a 2 µm e das quais podem fazer parte diferentes tipos de minerais: silicatos lamelares de magnésio e alumínio (filossilicatos). As argilas possuem uma estrutura formada por lamelas cristalinas nanométricas bidimensionais empilhadas. Hidrogéis são polímeros hidrofílicos reticulados que têm a capacidade de absorver grandes quantidades de água ou soluções aquosas (10-1000 vezes o seu peso ou volume original) em períodos de tempo relativamente pequenos.Uma das principais aplicações dos hidrogéis superabsorventes tem sido na agricultura, pois os mesmos podem melhorar várias propriedades do solo tais como: a capacidade de retenção de água, a retenção de nutrientes. Para melhorar as propriedades dos hidrogéis, silicatos inorgânicos podem ser utilizados para diminuir os custos de produção e aumentar a resistência das matrizes poliméricas. A preparação da argila organofílica é um passo crucial para a síntese dos nanocompósitos de polímeros insolúveis em água e argilas. Alguns cátions orgânicos tais como alquilamônio, têm sido utilizados na preparação da argila orgânica através de reações de troca iônica. Géis de poliacrilamida têm sido estudados desde a década de 80. Inúmeros géis de acrilamida e/ou ácido acrílico foram estudados contendo montmorilonita ou bentonita. Neste trabalho, sintetizamos hidrogéis superabsorventes de compósitos de poliacrilamida e copolímero de acrilamida e acrilato de sódio com bentonita in natura e organofílica para utilização como condicionadores de solos.Fez-se a síntese de hidrogéis nanocompósitos de poliacrilamida com bentonita in natura e modificada organicamente. Os hidrogéis com argila apresentaram melhores propriedades mecânicas em comparação com os hidrogéis sem argila. O hidrogel hidrolisado de poliacrilamida com 10% de argila in natura apresentou uma absorção de água de 1238 vezes em relação a sua massa e foi, dentre todos os hidrogéis testados, o mais eficiente e mostrou ser uma ótima alternativa para aplicação como condicionador de solo sendo superior, até, ao produto utilizado no mercado atualmente.
Abstract: Clays refers to soil particles that have diameters less than 2 μm and who may include different types of minerals: silica lamellar magnesium and aluminum (phyllosilicates). Clays have a structure consisting of stacked two-dimensional nano-crystalline lamellae. Hydrogels are crosslinked hydrophilic polymers that have the capacity to absorb large quantities of water or aqueous solutions (10-1000 times their original weight or volume) in short times. A main applications of the superabsorbent hydrogels has been in agriculture since they can improve several soil properties such as the ability of water retention, nutrient retention. To improve the properties of hydrogels, inorganic silicates may be used to reduce production costs and increase the resistance of polymer matrices. The preparation of organoclay is a crucial step for the synthesis of nanocomposites of polymers insoluble in water and clays. Some organic cations such as alkylammonium, have been used in the preparation of organic clay through ion exchange reactions. Polyacrylamide gels have been studied since the 80s. Many of acrylamide gels and/or acrylic acid were studied containing montmorillonite or bentonite. In this work, we synthesized superabsorbent hydrogels composites polyacrylamide and copolymer of acrylamide and sodium acrylate with bentonite in natura and organofilic for use as soil conditioners. This make to synthesis of polyacrylamide hydrogel nanocomposites with bentonite in natura and organically modified. The hydrogels with clay showed better mechanical properties compared to hydrogels without clay. The polyacrylamide hydrogel hydrolyzed with 10% clay in natura showed a water uptake of 1238 fold relative to its mass and was, among all hydrogels tested, proved to be more efficient and a great alternative for application as soil conditioner and higher, even used the product on the market today.
Descrição: ALMEIDA NETO, Manoel Prudente de. Hidrogéis de poliacrilamida e bentonita: síntese, caracterização e aplicação na agricultura. 2010. 129 f. Tese (Doutorado em Química)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/19098
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