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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Tecnológico

Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Ambiental

Tipo do Documento: Tese

Título: MONITORAMENTO DA POLIMERIZAÇÃO DE ACRILAMIDA EM MINIEMULSÃO INVERSA POR ESPECTROSCOPIA RAMAN E NIR

Orientador
  • CLAUDIA SAYER
Aluno
  • MARIA MAGDALENA ESPINOLA COLMAN

Conteúdo

A acrilamida é um monômero sólido, hidrossolúvel, precursor da poliacrilamida com diferentes aplicações. todavia, existem poucos estudos em sistemas bifásicos das reações da acrilamida. o objetivo deste trabalho consiste em monitorar reações de homopolimerização de acrilamida em miniemulsão inversa utilizando as técnicas de espectroscopia infravermelho próximo (nir) e raman, acompanhando variáveis de processo, tais como: concentração de monômero, conversão e diâmetro de partículas. foram realizadas reações de polimerização de acrilamida em miniemulsão inversa nas temperaturas de 55 oc, 60 oc, 63 oc e 65 oc usando iniciadores hidrossolúvel, kps, ou organossolúvel , aibn, e dois tipos de surfactantes (pgpr e span 60) com e sem insaturações. a coleta em linha de espectros nir com o auxílio de uma sonda imersa no meio reacional foi realizada. paralelamente foram retiradas amostras para o cálculo da conversão gravimétrica para análise offline utilizando a técnica de espectroscopia raman, e diâmetro de partículas (dls). para obtenção dos resultados da espectroscopia raman foi utilizada a área do pico da dupla ligação do monômero e o grupo metil, relacionando com a área de um grupo funcional (carbonila ou amida) para o cálculo da conversão. para a espectroscopia nir foi utilizado o método pls para elaborar o modelo de calibração usando a concentração de monômero e diâmetro de partículas como referência. para isto, foi utilizado o pacote computacional opus, próprio do equipamento, por meio da ferramenta quant. os resultados experimentais mostraram altas velocidades de reação com iniciador organo e hidrossolúvel, acentuada redução do diâmetro médio das partículas com iniciador kps nas reações realizadas. a espectroscopia raman se mostrou apropriada para a obtenção de dados de conversão das reações de polimerização de acrilamida em miniemulsão inversa usando iniciador hidrossolúvel (kps) e ambos os surfactantes a partir dos espectros coletados durante as reações. como melhores resultados apresentados na escolha do pré-tratamento para a elaboração do modelo de calibração multivariada nir, utilizando o método pls foram, a segunda derivada com 25 pontos de alisamento e a primeira derivada com 17 pontos de alisamento mais vetor normalização, para a concentração de monômero e diâmetros de partículas, respectivamente. a validação do modelo de calibração mostrou previsão de variações ao longo do processo para o monitoramento por espectroscopia nir da concentração de monômero, conversão e diâmetro médio de partículas durante polimerizações de acrilamida em miniemulsão inversa, usando diferentes concentrações e tipos de iniciador, kps e aibn, e realizadas a distintas temperaturas, concordando razoavelmente com os dados experimentais. a espectroscopia de infravermelho com transformada de fourier (ftir) apresentou picos característicos da poli(acrilamida), bem como a banda característica do surfactante com dupla ligação. a microscopia de transmissão eletrônica (met) mostrou ampla distribuição de tamanhos de partículas. foi verificado que as técnicas de espectroscopia nir e raman conseguem prever variações durante o processo, sendo uma ferramenta interessante para uso em meio industrial, possibilitando rápidas tomadas de decisões sob alguns distúrbios operacionais.

Pós-processamento: Índice de Shannon: 3.42894

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
3,39% 2,86% 3,64% 3,50% 3,28% 35,20% 3,44% 3,74% 7,44% 4,27% 6,85% 5,41% 4,94% 4,01% 4,69% 3,33%
ODS Predominates
ODS 6
ODS 1

3,39%

ODS 2

2,86%

ODS 3

3,64%

ODS 4

3,50%

ODS 5

3,28%

ODS 6

35,20%

ODS 7

3,44%

ODS 8

3,74%

ODS 9

7,44%

ODS 10

4,27%

ODS 11

6,85%

ODS 12

5,41%

ODS 13

4,94%

ODS 14

4,01%

ODS 15

4,69%

ODS 16

3,33%