Orientador : Prof. Dr. Izabel Cristina Riegel Vidotti / Coorientador : Prof. Dr. Marcio Vidotti / Coorientadora : Fernanda F. Simas Tosin / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa: Curitiba, 22/02/2013 / Inclui referências : f. 82-88 / Área de concentração : Físico-Química / Resumo: Goma arábica é o nome comumente dado às gomas exsudadas de troncos e galhos de árvores de acácia. Comercialmente, são obtidas das espécies Acacia senegal e Acacia seyal, plantadas principalmente em países africanos. No Brasil, a espécie de acácia que é cultivada é a Acacia mearnsii De Wild, conhecida popularmente como acácia negra. Seu cultivo visa principalmente à extração de taninos e também à obtenção de carvão vegetal. A goma é constituída majoritariamente de uma mistura de polissacarídeos complexos do tipo arabinogalactanas. Neste trabalho foram preparadas blendas eletroativas a partir de goma arábica e polianilina (PANI) através de síntese química. Foram empregadas goma arábica comercial (GAC), goma de acácia negra obtida nacionalmente (GNF), assim como suas frações polissacarídicas modificadas estruturalmente (GACDS1) e (GNFDS1). A modificação estrutural foi realizada pelo método de Smith, com o intuito de reduzir o grau de ramificação das frações originais, visto que neste método ocorre a cisão de ligações somente onde existem hidroxilas vicinais livres. As frações polissacarídicas foram caracterizadas por SEC, RMN - C13 e métodos colorimétricos. A caracterização das blendas foi realizada por espalhamento de luz (DLS), microscopia eletrônica de transmissão (MET) e voltametria cíclica. Os resultados obtidos demonstraram que as amostras GAC e GNF apresentam diferenças estruturais. Para a GNF, por RMN-C13, foram encontrados uma maior quantidade de sinais referentes às unidades de -L-Araf indicando uma maior complexidade de ambientes químicos em que estas unidades se encontram. O método de Smith resultou em frações de menor massa molar e menos polidispersas para ambas as amostras (GAC e GNF) e os resultados de RMN confirmaram a modificação estrutural dos polissacarídeos de partida. Os resultados eletroquímicos apontaram que a melhor resposta eletroquímica foi obtida para as blendas preparadas com as gomas GAC e GNF, a 35ºC na proporção goma: anilina 0,5:1 (m/m) e dialisadas após a síntese. Os resultados obtidos por DLS e MET mostraram que as blendas encontram-se altamente hidratadas em solução e que as blendas formadas com os polissacarídeos degradados formam partículas maiores (mais agregadas). Comparando-se os resultados, concluiu-se que as blendas obtidas a partir da goma comercial (GAC-PANI e GACDS1-PANI) são as que apresentam uma melhor resposta eletroquímica, possivelmente devido à menor complexidade de suas cadeias (maior linearidade) induz à formação de cadeias de PANI mais lineares, aumentando sua condutividade. Palavras-chave: goma arábica, degradação controlada, polianilina, blendas, colóides. / Abstract: Arabic gum is the name commonly given to the gums exudate from the trunks and branches of acacia trees. Commercially, it is obtained from the species Acacia senegal and Acacia seyal, growing mainly in African countries. In Brazil, the acacia species that are grown is Acacia mearnsii De Wild, popularly known as black wattle. Its cultivation mainly aims to extract tannins and also to obtain charcoal. The gum consists mainly of a mixture of complex polysaccharides classified as arabinogalactans. In this work, electroactive blends were prepared from arabic gum and polyaniline (PANI) by chemical synthesis. It was used one commercial arabic gum (GAC), a black wattle gum obtained nationally (GNF) and their corresponding structurally modified polysaccharide fractions (GACDS1) and (GNFDS1). The structural modification was performed by the method proposed by Smith, in order to reduce the branching degree of the original fractions (GAC) since by this method only the scission of linkages containing free vicinal hydroxyl groups are affected. The polysaccharide fractions were characterized by SEC, NMR - C13 and colorimetric methods. The characterization of the blends was performed by DLS, transmission electron microscopy (TEM) and cyclic voltammetry. The results pointed out that GAC and GNF have structural differences. For the GNF, by NMR - C13, it was found a larger number of signals corresponding to the -L-Araf moieties, indicating a higher complexity of their chemical environments. The results showed that the method of Smith was efficient and resulted in fractions with lower molar weight and polidispersity and the NMR results confirmed the structural modifications of the original polysaccharides. Electrochemical results showed that the best electrochemical response was obtained by the blends obtained from the gums GAC and GNF, synthesized in the optimized conditions: 35 °C in the ratio of 0.5:1 gum: aniline (w/w) and dialyzed. The results obtained by DLS and TEM indicated that the blends are highly hydrated in solution and that the blends obtained from the polysaccharides submitted to degradation are bigger (more aggregated). Comparing the results, it was concluded that the best electrochemical results were obtained for the blends prepared from the commercial gum (GAC-PANI and GACDS1-PANI), possibly due to the lower complexity of their chains (more linear) which allows the formation of more linear PANI chains, enhancing their conductivity. Key Words: arabic gum, controlled degradation, polyaniline, blends, colloids.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:dspace.c3sl.ufpr.br:1884/43754 |
| Date | January 2013 |
| Creators | Cornelsen, Patrícia Arianne |
| Contributors | Miyata, Marcio Eduardo Vidotti, Tosin, Fernanda Fogagnoli Simas, Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em Química, Riegel-Vidotti, Izabel Cristina |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | 88 f. : il., algumas color., application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPR, instname:Universidade Federal do Paraná, instacron:UFPR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | Disponível em formato digital |
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