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[pt] EFEITO DA DEGRADAÇÃO POR HIDRÓLISE NA QUANTIFICAÇÃO DA POLIACRILAMIDA SULFONADA POR SEC-UV / [en] EFFECT OF HYDROLYSIS DEGRADATION ON THE QUANTIFICATION OF SULFONATED POLYACRYLAMIDE BY SEC-UV

CECILIA CAVALCANTI R GONCALVES 18 February 2025 (has links)
[pt] A quantificação da poliacrilamida sulfonada (PAM-AMPS) por cromatografia de exclusão de tamanho com detecção ultravioleta (SEC-UV) é amplamente utilizada para monitorar processos de recuperação avançada de petróleo (EOR) e o descarte de água. No entanto, não é discutido na literatura como a degradação por hidrólise durante o processo de produção pode afetar o método de monitoramento da concentração do polímero. Assim, este trabalho tem como objetivo avaliar o efeito da degradação por hidrólise da PAM-AMPS em sua quantificação por SEC-UV. Para isso, foi desenvolvido um método de degradação acelerada de hidrólise controlada. Padrões de HPAM-AMPS com diferentes graus de hidrólise (HD = 7 – 33 por cento) foram obtidos. Diferentes métodos de determinação de HD (RMN de 13C, FTIR e retrotitulação) foram avaliados e se mostraram estatisticamente iguais. A quantificação feita por SEC-UV mostrou que a sensibilidade do método é dependente do HD. Erros entre 20 por cento e 40 por cento foram observados a partir de 13 por cento de HD, mas foram irrelevantes até 10 por cento. Esses valores diminuíram com o aumento da concentração do polímero. Os resultados indicam que existem dois fatores compensatórios para a diminuição da absortividade molar devido à substituição de amida por carboxilato: o grupo sulfonato atuando como um cromóforo adicional e um deslocamento para o vermelho nos espectros de absorção devido à formação de ligações de hidrogênio em concentrações mais altas. Assim, este estudo mostra que o aumento da concentração nesse tipo de poliacrilamida sulfonada pode reduzir os erros de quantificação ao minimizar o efeito do HD em amostras aquosas complexas sujeitas à degradação química, destacando a importância de determinar o grau de hidrólise para uma quantificação precisa de PAM-AMPS por SEC-UV. / [en] The quantification of sulfonated polyacrylamide (PAM-AMPS) by size exclusionchromatography with ultraviolet detection (SEC-UV) is widely used to monitorenhanced oil recovery (EOR) processes and water disposal. However, the literaturedoes not provide information on how hydrolysis degradation during the productionprocess can affect the method for monitoring polymer concentration. Thus, thiswork aims to evaluate the effect of hydrolysis degradation of PAM-AMPS on itsquantification by SEC-UV. For this purpose, an accelerated controlled hydrolysisdegradation method was developed. PAM-AMPS standards with different degreesof hydrolysis (HD = 7 – 33 percent) were obtained. Different methods for determiningHD (13C NMR, FTIR, and back titration) were evaluated and found to bestatistically equivalent. Quantification by SEC-UV showed that the method ssensitivity depends on the degree of hydrolysis. Errors ranged from 20 percent to 40 percent starting at 13 percent HD but were negligible below 10 percent HD. These values decreased with increasing polymer concentration. The results indicate two compensatoryfactors for the decrease in molar absorptivity due to the substitution of amide bycarboxylate: the sulfonate group acting as an additional chromophore and a red shiftin the absorption spectra due to hydrogen bonding at higher concentrations. Thus,this study demonstrates that increasing the concentration of this type of sulfonatedpolyacrylamide can reduce quantification errors by minimizing the effect of HD incomplex aqueous samples subject to chemical degradation, highlighting theimportance of determining the degree of hydrolysis for accurate PAM-AMPSquantification by SEC-UV.

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