• Sonuç bulunamadı

6.1.1.1 Infravermelho com transformada de Fourier (FTIR)

Os vários modos de vibração dos principais grupamentos funcionais e os seus respectivos números de onda observados no PMMA, PVC e NaAlG estão apresentados nas tabelas 6, 7 e 8, respectivamente, e as figuras 29, 30 e 31 mostram os respectivos espectros FTIR.

A análise por FTIR do PMMA não modificado revelou as bandas características do polímero (SILVERSTEIN; WEBSTER, 2006). Como as resinas possuem capacidade de retenção de água, observou-se uma banda larga com frequência de vibração em torno de 3438 cm-1, referente à deformação axial do grupo OHï. As bandas de absorção em 2956 cm-1, 1729 cm-1, 1450 cm-1 e 1145 cm-1 estão associadas aos estiramentos dos grupos funcionais CH; C=O; CH3; e OCH3 respectivamente.

Todos os números de ondas das bandas espectrais, com suas respectivas indicações, são mostrados na tabela 7.

A análise por FTIR do PVC não modificado revelou as bandas características do polímero (SILVERSTEIN; BASSLER; MORRIL, 1994; BELTRÁN; GARCÍA; MARCILLA, 1997) em 1247 cm-1, referente à deformação angular simétrica fora do plano de CH2-Cl e duas bandas, uma em 697 cm-1 e outra em 621 cm-1, referente à deformação axial da ligação C-Cl. Também foi observada a banda referente à deformação axial de C-H em aproximadamente 2914 cm-1. Comparando com a referência da literatura, a única diferença clara é que se observou uma banda larga com frequência de vibração em torno de 3438 cm-1, referente à deformação axial do

Tabela 7 - Modos de vibração obtidos a partir do espectro FTIR para o PMMA.

Atribuição Número de onda (cm-1)

OH estiramento 3438 CH estiramento 2956 CO estiramento 1729 CH3 estiramento 1450 OCH3 estiramento 1145 Fonte: Autor (2013).

Figura 29 – Espectro de absorção na região do infravermelho do PMMA.

grupo OH-1 que pode ser atribuído à àgua adsorvida pelo PVC. O espectro obtido é apresentado na figura 30.

Todos os números de ondas das bandas espectrais, com suas respectivas indicações, são mostrados na tabela 8.

A análise por FTIR do NaALG não modificado revelou as suas bandas características (SILVERSTEIN; BASSLER; MORRIL, 1994; BELTRÁN; GRACÍA; MARCILLA, 1997). O espectro de FTIR do filme de alginato de sódio mostrado na figura 31,apresenta uma banda larga em torno da região de 3312 cm-1, resultante da deformação axial dos grupos OHï, também mostrou absorção na região de 2934

Atribuição Número de onda (cm-1)

OH estiramento 3438

CH estiramento 2914

CH2Cl deformação angular 1247

CCl estiramento 697/621

Figura 30 – Espectro de absorção na região do infravermelho do PVC.

Fonte: Autor (2013).

Tabela 8 - Modos de vibração obtidos a partir do espectro FTIR para o PVC.

referente a vibração do estiramento alifático da ligação CH e as bandas a 1603 e 1415 cm-1 associadas às vibrações assimétricas e simétricas, respectivamente, do estiramento de grupos carboxilatos (COOï), ainda se verifica uma banda em torno 1021 cm-1 referente ao estiramento CO.

Todos os números de ondas das bandas espectrais, com suas respectivas indicações, são mostrados na tabela 9.

6.1.1.2 Análise Termogravimétrica (TG)

Os estágios de decomposição, massas iniciais, intervalos de temperatura e perdas de massas observados no PMMA e PVC estão apresentados na tabela 9, e as Figuras 32 e 33 mostram as respectivas curvas termogravimétricas.

Atribuição Número de onda (cm-1)

OH estiramento 3312

CH estiramento 2934

COOï estiramento 1603/1415

CO estiramento 1037

Tabela 9 - Modos de vibração obtidos a partir do espectro FTIR para o NaALG.

Fonte: Autor (2013).

Figura 31 - Modos de vibração obtidos a partir do espectro FTIR para o NaALG.

De acordo com a literatura a despolimerização do PMMA ocorre em dois estágios(PAVLINEC; LAZAIR; CSOMOROVSI, 1997), o primeiro ocorre no intervalo de temperatura entre 220 a 300 ºC, consequência da degradação das estruturas caracterizadas por ligações mais fracas, isto é, fundamentalmente cadeias com um grupo insaturado terminal. O último estágio também designado de despolimerização a alta temperatura, processa-se no intervalo de temperatura entre 300 a 400 ºC. O poli(metacrilato de metila) degrada-se sob ação do calor quase exclusivamente em metacrilato de metila (MMA), com rendimentos que podem atingir 97%. Além do monômero, a maioria dos pesquisadores apontam como produtos secundários os compostos CO2, CO, CH4, CH3OH, hidrocarbonetos e resíduos carbonizados (ARISAWA; BRILL, 1997). A análise térmica diferencial (DTA) revela que a decomposição ou estabilidade térmica do PMMA depende da estrutura do polímero, como por exemplo o tipo de grupos ésteres, modo de terminação, formação ou não de copolímeros com outros monômeros, grau de polimerização, presença de oxigênio e etc (PAVLINEC; LAZAIR; CSOMOROVSI, 1997).

O polímero analisado apresenta somente um pico de perda de massa, na faixa de temperatura de 220 – 400 ºC, faixa correspondente aos dois estágios de degradação do polímero proposto pela literatura. Holland e Hay (2002) fizeram um estudo sobre o efeito das condições de polimerização na cinética e no mecanismo de degradação térmica do PMMA, que levou às seguintes constatações: As grandes variações que se observam na degradação térmica do Poli(metacrilato de metila), podem ser explicadas em termos da estrutura do PMMA usado e das condições experimentais utilizadas para o preparar.

A figura 32 mostra a curva termogravimétrica em seu estágio único de decomposição para PMMA.

A análise da curva termogravimétrica do PVC não modificado revelou que a degradação para o polímero, está coerente com as faixas fornecidas pela literatura (GONZÁLES; MUGICA; FERNANDEZ-BERRIDI, 2006). A curva termogravimétrica mostra que há perda de massa em dois estágios. Nela, o estágio inicial de decomposição do PVC ocorre a desidrocloração, liberação de HCl acompanhado da formação de estruturas poliênicas, ocorrendo a 216 – 395 ºC, com perdas de 63% em massa. O segundo evento, chamado de estágio de condensação e fragmentação e corresponde ao processo de volatilização proveniente a degradação dessas estruturas e ocorre na faixa de 395 – 600 ºC, com perdas de 34% em massa. De modo que a curva do PVC em seu primeiro estágio está associado à perda de massa do HCl, enquanto que a segunda perda de massa está relacionada à evolução dos hidrocarbonetos (GONZÁLES; MUGICA; FERNANDEZ-BERRIDI, 2006).

A figura 33 mostra a curva termogravimétrica em seus dois estágios principais de decomposição para PVC.

Figura 32 - Curva termogravimétrica para o PMMA.

A tabela 10, para melhor visualização, fornece dados referentes ao comportamento térmico durante o aumento gradativo de temperatura para o PMMA e PVC.

6.1.1.3 Difração de Raios X (DRX)

A figura 34 apresenta o difratograma de raios X obtido do PMMA, onde foi encontrado um pico de difração amplo em 2θ = 13,49º, juntamente com duas bandas de intensidades mais baixas localizados em 2θ = 29,31º e 2θ = 41,73º, tipicamente

Fonte: Autor (2013).

Figura 33 - Curva termogravimétrica para o PVC.

1º estágio 2º estágio

Amostra M1 T1 MP T1 MP MR M

PMMA 1,799 220 - 400 96,887 -- -- 3,113 0,056

PVC 2,782 216 - 395 63,623 395 - 600 34,939 1,438 0,04

M1 – massa inicial (mg); T1 – itervalo de temperatura (ºC); MP – perda de massa (%);

MR

– massa residual (%) e M – massa residual (mg). Fonte: Autor (2013).

de um material semi-cristalino. Esses picos estão em concordância com os picos achados em outros trabalhos (MOTAUNG et al., 2012).

A figura 35 apresenta o difratograma de raios X obtido do PVC, onde foi encontrado que o material é essencialmente amorfo, com pequena porcentagem de cristalinidade, conforme esperado. Destacam-se apenas 5 picos, sendo: 2θ = 17,03º – que corresponde ao plano (020); 2θ = 18,83º – que corresponde ao plano (110); 2θ = 24,23º – que corresponde ao plano (120) e 2θ = 30,25º – que corresponde aos planos (211) e 2θ = 39,38º – que corresponde aos planos (002) e (041). Esses picos estão em concordância com os picos achados em outros trabalhos (HWAN; MARIANNE, 2004).

Figura 34 - Difratograma de raios X para PMMA.

A figura 36 mostra o difratograma de raios X do filme de alginato de sódio. Observa-se que o polímero encontra-se na fase amorfa. O difratograma possui dois picos típicos do alginato em torno de 2θ = 13,70º e 22,93º, concordando com o estudo realizado por Fan et al. (2005, p. 1627).

Figura 35 - Difratograma de raios X para PVC.

Fonte: Autor (2013).

Figura 36 - Difratograma de raios X para NaALG.

6.1.1.4 Microscopia eletrônica de varredura (MEV)

A microscopia eletrônica de varredura foi utilizada para avaliar a morfologia e a topografia dos adsorventes. Pela avaliação da topografia fica evidenciada a tendência não associativa das matrizes, formando partículas não aglomeradas. Uma vez que a adsorção está intimamente ligada à tensão superficial e a intensidade deste fenômeno, entre outras coisas, ao estado de agregação do adsorvente, as matrizes estudadas tendem a favorecer o processo de adsorção.

Pode-se observar também uma estrutura micro das matrizes, com partículas de tamanhos variados, geometrias esféricas, sem a visualização de poros na superfície. Tais características minimizam os efeitos de resistência à transferência de massa. As micrografias estão demonstradas nas figuras 37 a39.

Figura 37 - Micrografia para a matriz de PMMA.

Fonte: Autor, 2013.

Figura 38 - Micrografia para a matriz de PVC.

A micrografia da superfície do filme de alginato de sódio não reticulado é apresentada na figura 39. A micrografia de superfície para o filme não reticulado mostra a possível presença de domínios de agregados do polímero dispersos no filme, e apresentando uma boa homogeneidade em toda a extensão da membrana como pode ser observado na micrografia.

]