Estudo da transformação de fase do cristal de L-isoleucina.HCl.H2O

Currently, the amino acid salt crystals are extensively studied, primarily because of their possible application in opto-electronic devices. Many amino acids complexed with chlorine crystals were synthesized and characterized, and suggested as promising materials in frequency conversion. However, th...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2016
Main Author: Ferreira Junior, Ricardo de Sousa lattes
Orientador/a: Santos, Adenilson Oliveira dos
Co-advisor: Ribeiro, Paulo Roberto da S.
Format: Dissertação
Language:por
Published: Universidade Federal do Maranhão
Programa: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DOS MATERIAIS/CCSST
Department: COORDENAÇÃO DO CURSO DE CIENCIA E TECNOLOGIA - IMPERATRIZ/CCSST
Assuntos em Português:
Assuntos em Inglês:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:http://tedebc.ufma.br:8080/jspui/handle/tede/1343
Citação:FERREIRA JUNIOR, Ricardo de Sousa. Estudo da transformação de fase do cristal de L-isoleucina.HCl.H2O. 2016. 69 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Materiais) - Universidade Federal do Maranhão, Imperatriz, 2016 .
Resumo Português:Atualmente, os cristais de sais de aminoácidos são amplamente estudados, principalmente devido à sua possível aplicação em dispositivos opto eletrônicos. Muitos cristais de aminoácidos complexados com cloro foram sintetizados, caracterizados e sugeridos como materiais promissores na conversão de frequência. No entanto, a caracterização de cristais de L-isoleucina hidroclorídrica monohidratada (L-Ile.H2O.HCl) é deficiente, pois até o momento, um único artigo foi publicado e os autores apenas determinaram a estrutura cristalina do material sintetizado. Dessa forma, o objetivo do presente trabalho foi sintetizar cristais de L-Ile.HCl.H2O pelo método de evaporação lenta e caracterizá-los por Fluorescência de Raios-X (FRX), Análise Térmica Diferencial (DTA), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Análise Termogravimétrica (TG), Difração de Raios-X (DRX) em função da temperatura e do tempo, espalhamento Raman em função da temperatura e tratar termicamente o material em um tubo de vidro selado com atmosfera de argônio por 24h a 170 oC. A FRX confirmou a presença de cloro. O DRX a 25 oC mostrou que o cristal pertence ao sistema ortorrômbico, com parâmetros de rede a = 5,873(3) Å, b = 24,814(4) Å, c = 6,873(5) Å. O TG, DTA e DSC indicaram que o material perde água de solvatação e cristalização em aproximadamente 55 oC e 132 oC, respectivamente. O DRX em função da temperatura, revelou que o material inicia transformação de fase em 60 oC e se estende até 155 oC. O DRX a 140 oC mostrou que após 32h, o cristal perdeu água e cloro. Os espectros Raman em função da temperatura, confirmaram as transformações de fase em 60 oC e 100 oC. O material quando submetido a 170 oC, por um período de 24h selado em um tubo de vidro com atmosfera inerte (Ar), sofreu vaporização e ressublimou na mesma fase ortorrômbica, quando teve sua temperatura reduzida a 25 oC. Portanto, o cristal de L-Ile.HCl.H2O não é um material indicado para ser utilizado em dispositivos ópticos devido a sua baixa estabilidade térmica.
Resumo inglês:Currently, the amino acid salt crystals are extensively studied, primarily because of their possible application in opto-electronic devices. Many amino acids complexed with chlorine crystals were synthesized and characterized, and suggested as promising materials in frequency conversion. However, the characterization of L-isoleucine hydrochloride monohydrate crystals (L-Ile.H2O.HCl) is poor because to date, one article has been published and only the authors determined the crystal structure of the synthesized material. Thus, the objective of this study was to synthesize crystals of L-Ile.HCl.H2O by the method of slow evaporation and characterize them by X-Ray Fluorescence (XRF), Differential Thermal Analysis (DTA), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Thermogravimetric Analysis (TG), X-Ray diffraction (XRD) as a function of temperature and time, Raman scattering as a function of temperature and heat treating the material in a sealed glass tube with argon atmosphere for 24h at 170 °C. The XRF confirms the presence of chlorine. The XRD at 25 oC shows that the crystal belongs to orthorhombic system with lattice parameters a = 5.873 (3) Å, b = 24.814 (4) Å, c = 6.873 (5) Å. The TG, DTA and DSC indicated that the material loses water of solvation and crystallization at approximately 55 °C and 132 °C, respectively .The DRX a function of temperature, the material shows phase transformation starts at 60 oC and 155 oC extends to. The XRD at 140 oC shows that after 32h, the crystal loses water and chlorine. Raman spectra as a function of temperature, confirm the phase transformation at 60 °C and 100 °C. The material when subjected to 170 °C, for a period of 24 sealed in a glass tube with an inert atmosphere (Ar) and undergoes vaporization sublimate the same orthorhombic phase, when it has its temperature reduced to 25 °C. Therefore, the L-Ile.HCl.H2O crystal is not a material suitable for use in optical devices due to their low thermal stability.