OBTENÇÃO DE HIDROGEL A PARTIR DO POLÍMERO MELAMINA-FORMALDEÍDO-SÍLICA APLICADO NA REMOÇÃO DE POLUENTES

Abstract

RESUMO: A busca por novos materiais tem sido direcionada para obtenção de polímeros capazes de reter água, formando hidrogéis que sejam aplicados como biomateriais, no transposte de medicamentes, na aplicação agrícola com economia de água em irrigação; adsorventes de poluentes, dentre outras. O presente trabalho envolve a síntese e caracterização de um novo material tipo hidrogel a base do polímero melamina-formaldeído (PMF). A síntese compreende a formação do polímero melamina-formaldeído, obtido por reação de melamina e formol 37%. O compósito melamina-foramaldeído-sílica (PMF-Si) foi obtido numa segunda etapa por polimerização de melamina-formaldeído na presença de silicato de sódio e água. O produto final da síntese e alguns precursores foram caracterizados por: análise de umidade, difração de raios-X (DRX), espectroscopia vibracional na região do infravermelho (FTIR), análise termogravimétrica (TG e DTG), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). A análise de umidade indicou uma taxa de hidratação de aproximadamente 92%, com total capacidade de reidratação após perda de 70 % de água. Os difratogramas revelaram a quebra dos retículos cristalinos dos reagentes e a formação de produtos amorfos. Os espectros de FTIR foram obtidos para os reagentes e produtos e as bandas características dos produtos revelam a formação do polímero melamina formaldeído e a posterior polimerização dessa na presença de sílica. O hidrogel foi aplicado na adsorção do corante azul de metileno, e na remoção de ferro e nitrogênio amoniacal em chorume de aterro sanitário. Para o caso do corante azul de metileno o hidrogel estudado exibiu uma capacidade máxima de adsorção de 140 mg/g, já para o ferro e para o nitrogênio amoniacal, presentou remoção de 70,5% e 55% respectivamente. ABSTRACT: The search for new materials has been directed to obtain polymers capable of retaining water, forming hydrogels that can be applied as biomaterials, in the transportation of medicines, in agricultural application with water saving irrigation; adsorbents of pollutants, among others. The present work involves the synthesis and characterization of a new hydrogel material based on melamine-formaldehyde (PMF) polymer. The synthesis comprises the formation of the polymer melamine-formaldehyde, obtained by reaction of melamine and formaldehyde 37%. The melamine-foramaldehyde-silica (PMF-Si) composite was obtained in a second step by polymerization of melamine-formaldehyde in the presence of sodium silicate and water. The final product of the synthesis and some precursors were characterized by: moisture analysis, X-ray diffraction (XRD), vibrational spectroscopy in the infrared region (FTIR), thermogravimetric analysis (TG and DTG), scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). Moisture analysis indicated a hydration rate of approximately 92%, with full rehydration capacity after 70 % water loss. The diffractograms revealed the breakdown of the crystalline lattices of the reactants and the formation of amorphous products. FTIR spectra were obtained for the reactants and products and the characteristic bands of the products reveal the formation of the melamine-formaldehyde polymer and the subsequent polymerization of this in the presence of silica. The hydrogel was applied in the adsorption of methylene blue dye, and in the removal of iron and ammoniacal nitrogen in landfill slurry. For the case of methylene blue dye, the hydrogel studied showed a maximum adsorption capacity of 140 mg / g, while for iron and ammonia nitrogen, presented removal of 70.5% and 55% respectively.