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Previous issue date: 2018-03-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Quitosano é um polissacarídeo policatiônico de origem animal que apresenta biocompatibilidade e biodegradabilidade, que não se dispersa em água pura, apenas em meios ácidos, limitando sua aplicação a estes meios. Assim, se torna necessário determinar a dispersibilidade máxima deste biopolímero e compreender a nível molecular o seu comportamento em meios aquosos contendo ácidos que apresentam diferentes estruturas moleculares e aplicações biotecnológicas. Neste estudo caracterizou-se o quitosano quanto a sua massa molar viscosimétrica (Mv) e grau de desacetilação (GD%) e por meio de técnicas espectroscópicas, potenciométricas e condutivimétricas buscou-se compreender as interações intermoleculares deste quando disperso em meios aquosos contendo os ácidos monopróticos: glicólico, acético, propiônico e lático. Realizou-se também a quantificação da dispersibilidade máxima e cinética de dispersão do quitosano por espectrofotometria UV-Vis a 275 nm ajustando-se aos dados um modelo matemático exponencial crescente, para cada ácido que constituiu as dispersões nas concentrações [10,30 e 50 mmol.L -¹ ], bem como foram medidos os potenciais ζ das cadeias de quitosano dispersas em cada um dos ácidos na concentraçãode 10mmol.L -¹ . Utilizando o quitosano de Mv 624 KDa e GD % =77,12%, calculou-se as dispersibilidades máximas do polímero = [(0.6 0.7 e 1.35 g.(100mL) -¹ ] para as respectivas concentrações [10,30 e 50 mmol.L -¹ ] de cada um dos ácidos, utilizando modelo matemático de primeira ordem com dois termos, ajustado (R 2 >0.9) aos dados de cinética .A faixa de pH encontradas para a titulação das suspensões variou de 7 a 2.5 e condutividade de 0 a 2000 μs.cm -¹ , nos espectros de FT-IR destacaram- se bandas de NH 3+ , OH e CO. O potencial ζ das cadeias dispersas nos diferentes ácidos não se mostrou diferentes (p<0.05), apresentando-se positivo na faixa de (57,8 ±0.9 mV). Com a análise conjunta dos dados concluiu-se, que os contra-íons decorrentes da ionização dos ácidos não interagiram de maneira significante com os grupos amino protonados do quitosano, de modo que não afetaram a dispersão deste polímero nestes meios. Também foi observado que o processo de dispersão da quitosana é dinâmico ocorrendo em duas etapas, uma primeira etapa, mais rápida e marcada em grande parte, pela maior extensão de protonação das cadeias do biopolímeiro e a segunda mais lenta, marcada principalmente pela solvatação destas cadeias protonadas. / Chitosan is a polycationic polysaccharide of animal origin that presents biocompatibility and biodegradability, which does not disperse in pure water, only in acidic media, limiting its application to these media. Thus, it is necessary to determine the maximum dispersibility of biopolymer and index at the molecular level, its behavior in aqueous media, with different acids and applications, structural and biotechnological applications. In this study chitosan was characterized for its viscosimetric molar mass (Mv) and degree of deacetylation percentual (GD%) and by means of spectroscopic, potentiometric and conductivimetric techniques it was sought to understand the intermolecular interactions of this when dispersed in aqueous media containing the monoprotic acids: glycolic, acetic, propionic and lactic) by means of spectroscopic, potentiometric and conductivity. Quantification of the maximum and kinetic dispersion of chitosan dispersion by UV-Vis spectrophotometry at 275 nm was also performed by adjusting the exponential mathematical model for each acid that constituted the dispersions at the concentrations [10.30 and 50 mmol.L -¹ ], as well as the pot potentials of the chitosan chains dispersed in each of the acids in the concentration of 10 mmol.L -¹ . Using the chitosan of Mv 624 KDa and GD% = 77.12%, the maximum polymer dispersions = [(0.6 0.7 e 1.35 g.(100mL) -¹ ] were calculated for the respective concentrations [10,30 e 50 mmol.L -¹ ] of each of the acids, using mathematical model of first order with two terms, adjusted (R 2 > 0.9) to kinetic data. The pH range found for the titration of the suspensions ranged from 7 to 2.5 and conductivity from 0 to 2000 μs.cm -¹ , in the Infrared spectroscopy with Fourier transform (FT-IR) spectra the bands of NH 3+ , OH and CO were highlighted. The potential ζ of the chains (p <0.05), presenting positive values in the range of (57,8 ±0.9 mV). With the analysis of the data, it was concluded that the ion-ion counter-ion did not interact with. In a significant manner with the protonated amino groups of chitosan, so that they did not affect the dispersion of this polymer in these media. It was also observed that the chitosan dispersion process is dynamic, occurring in two stages, a first step, faster and marked in large part, by the greater protonation extension of the chains of the biopolymer and the second slower, marked mainly by the solvation of these chains protonated.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:123456789/20533 |
| Date | 27 March 2018 |
| Creators | Souza, Maurício Palmeira Chaves |
| Contributors | Coimbra, Jane Sélia dos Reis, Alvarenga, Elson Santiago de, Oliveira, Eduardo Basílio de |
| Publisher | Universidade Federal de Viçosa |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFV, instname:Universidade Federal de Viçosa, instacron:UFV |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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