Estudo de sistemas microemulsionados e nanoemulsionados contendo glicerina como retentores de umidade no solo

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Soares, Igor Andrey Aires
• Orientador(a): Dantas, Tereza Neuma de Castro
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE PETRÓLEO
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Biodiesel; Glicerina; Microemulsão; Nanoemulsão; Umidade no solo
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::PETROLEO E PETROQUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/23659

A preocupação com o meio ambiente e a busca por fontes renováveis de energias têm impulsionado a busca por alternativas que possam substituir, ao menos parcialmente, os combustíveis fósseis. Dentre as opções ambientalmente viáveis está o biodiesel, que vem sendo produzido em larga escala. Porém, um fator preocupante frente ao crescimento da produção desse combustível é o destino da glicerina gerada no processo, o que torna imperiosa a busca por novas aplicações para este coproduto. Além das fontes de energia, outro recurso natural cada vez mais limitado é a água. A sua utilização requer cada vez mais racionalidade, principalmente na irrigação, atividade que demanda a maior vazão e onde ocorrem perdas consideráveis, sendo necessárias pesquisas para a maximização da eficiência de sua utilização para este fim. Nesse contexto, um incremento na eficiência da irrigação pode se dar através do uso de sistemas microemulsionados e nanoemulsionados. Assim, este trabalho tem como objetivo usar a glicerina na obtenção de sistemas microemulsionados e nanoemulsionados e avaliar a viabilidade de uso destes na retenção de umidade no solo. A pesquisa foi desenvolvida em três etapas. Na etapa I, nanoemulsões foram obtidas a partir de dois sistemas microemulsionados: sistema A, composto por UNTL-90, óleo de coco e glicerina + água 1:1, e sistema B, composto por UNTL-90, óleo de pinho e glicerina + água 1:1. Para cada sistema, escolheu-se um ponto de microemulsão contendo 15% de tensoativo, 2% fase óleo e 83% de fase polar. Destes pontos foram realizadas nove diluições de cada sistema para caracterização e aplicação, sempre comparando os comportamentos com a água e a microemulsão de origem. A caracterização dos sistemas A e B foi realizada através dos seguintes estudos: aspecto visual, diâmetro de gotículas, reologia, pH e tensão superficial. Na etapa II, a retenção de umidade no solo foi verificada pelo método tradicional, através da diferença de massas entre o solo seco, o solo úmido e após a secagem em estufa. Amostras de solo foram submetidas à aplicação de microemulsão e nanoemulsão e secas em estufa a: 50°C com avaliações após 24, 48, 72, 144 e 240 horas de secagem; 105°C, avaliados após 24 e 48 horas; e em vasos, que ficaram expostos à temperatura ambiente e tiveram a retenção de umidade avaliada aos 5 e 8 dias após a aplicação. Na etapa III foi verificada a interferência dos sistemas no desenvolvimento inicial de plantas, cujas avaliações foram realizadas na pré-emergência e na pós-emergência, onde as microemulsões e nanoemulsões só foram aplicadas 10 dias após a emergência das plantas. O tipo de óleo vegetal utilizado influenciou nas características das nanoemulsões obtidas. Para ambos os sistemas, o diâmetro de gotículas variou em função da concentração de tensoativo, com valores entre 14 e 31,8 nm para nanoemulsões A e entre 14,9 e 127,8 para nanoemulsões B. As nanoemulsões B são mais viscosas e apresentam comportamento mais próximo de um fluido Newtoniano quando comparadas às nanoemulsões A. Quanto ao pH, a nanoemulsão A apresenta valores entre 5,4 e 5,8 e nanoemulsões B entre 3,8 e 4,5. A tensão superficial dos sistemas nanoemulsionados aumentou em função da concentração do tensoativo, com valores entre 41,6 e 47,7 dynas/cm para nanoemulsões A e entre 32 e 51,2 dynas/cm para as nanoemulsões B. Para todas as condições de tempo e temperatura estudadas, as nanoemulsões propocionaram a retenção de umidade no solo, e esta aumenta em função da concentração dos constituintes, com maiores valores para a microemulsão de origem, com porcentagem de retenção acima de 90%. A germinação de sementes foi 100% afetada pelas nanoemulsões. Observou-se que as nanoemulsões com menores concentrações de tensoativo não causaram danos às plantas, sendo estas uma alternativa viável para a retenção de umidade no solo.