CaracterizaÃÃo e modificaÃÃo quÃmica de resÃduos sÃlidos do beneficiamento do cafà para produÃÃo de novos materiais. / Characterization and chemical modification of coffee processing solid residues for production of new materials.

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2007

RESUMO

Atualmente, existe um grande interesse na utilizaÃÃo de materiais lignocelulÃsicos, principalmente resÃduos agroindustriais. Estes materiais apresentam vantagens, como baixo custo, serem renovÃveis e degradÃveis. No entanto, devido a sua natureza hidrofÃlica, essa utilizaÃÃo tem sido restrita, visto que a hidrofilicidade proporciona a esses materiais instabilidade em suas propriedades fÃsicas. Este trabalho teve como objetivo a obtenÃÃo de materiais hidrofÃbicos, verificando o efeito de diferentes catalisadores e prÃ-tratamentos no processo de esterificaÃÃo da polpa e do pergaminho do cafÃ. Os materiais com e sem prÃ-tratamentos foram esterificados com anidrido acÃtico, na presenÃa de diferentes concentraÃÃes dos catalisadores: piridina, 4- dimetilaminopiridina (DMAP) e N-bromossuccinamida (NBS), Ã temperatura de 120ÂC por 4 horas. Um ganho de massa apÃs a esterificaÃÃo foi observado para todas as amostras de pergaminho. No entanto, para a polpa, somente nos materiais que foram previamente tratados para retirada dos extraÃveis. Pela anÃlise de raios-X observou-se que a esterificaÃÃo diminuiu a cristalinidade do pergaminho e aumentou a da polpa. A microscopia eletrÃnica de varredura (MEV) revelou que as modificaÃÃes alteram as superfÃcies da fibra. ApÃs a esterificaÃÃo as porcentagens de hidrofobicidade dos materiais variaram em torno de 80% a 96% para os diferentes tratamentos. Espectros de infravermelho (FTIR) mostraram bandas referentes a grupos acetil apÃs a modificaÃÃo, evidenciando a troca de grupos OH por grupos Ãsteres na parede celular do material. A anÃlise termogravimÃtrica (TG) mostrou trÃs zonas de perda de massa, sendo a primeira pela perda de Ãgua (~100ÂC) a segunda pela conversÃo da celulose e hemiceluloses (~330ÂC) e a terceira pela conversÃo da lignina (~450ÂC). Um aumento na porcentagem de perda em 330ÂC foi observado para os materiais modificados. As anÃlises de FTIR e TG mostraram que os prÃtratamentos das amostras nÃo melhoram a eficiÃncia da esterificaÃÃo. No entanto, com base na anÃlise de MEV, concluiu-se que os prÃ-tratamentos causam uma alteraÃÃo na superfÃcie dos materiais. Os testes de adsorÃÃo do corante catiÃnico azul de metileno (AM), feitos com os materiais modificados, mostraram que a capacidade de remoÃÃo do AM diminuiu com a esterificaÃÃo. CÃlculos teÃricos mostraram que, para a formaÃÃo do intermediÃrio entre o anidrido acÃtico e o catalisador, a reaÃÃo com NBS foi a que apresentou uma menor energia de ativaÃÃo. Com base nos resultados obtidos pelos diferentes algorÃtimos, uma classificaÃÃo em ordem crescente de eficiÃncia no processo de esterificaÃÃo pode ser vista para NBS>DMAP>piridina, que concorda com os resultados experimentais observados.

ASSUNTO(S)

hidrofobicidade. quimica hydrophobicity chemical modification modificaÃÃo quÃmica lignocellulosic materials resÃduo de cafà materiais lignocelulÃsicos coffee waste

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