Post on 15-Jul-2015
CIÊNCIA, INOVAÇÃO E MERCADO
01
Três décadas de existência
gerando tecnologia
2014
SIMPÓSIO NACIONAL DE INSTRUMENTAÇÃO AGROPECUÁRIA
02
RICARDO BORTOLETTO SANTOS (MESTRANDO)
WAGNER LUIZ POLITO (ORIENTADOR)
- Instituto de Química de São Carlos-
CAUE RIBEIRO DE OLIVEIRA (CO-ORIENTADOR)
- Embrapa Instrumentação, São Carlos.
H
N
H
C
O
NH
H
H
N
H
C
O
NH
H
H
N
H
C
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NH
H
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KCl
K
Cl
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KCl
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P
O
H
HHOO
OO
HH
HH
HH
N
HH
OO
PP
OO
HH
03
Materiais Renováveis paraREVESTIR/ENCAPSULAR/ESTABILIZAR FERTILIZANTES
Linha de Pesquisa:
UREIA COMO FERTILIZANTE MAIS COMUNS DE
PARA REPOSIÇÃO DE NITROGÊNIO E OS
ASPECTOS NEGATIVOS NAS PERDAS E SEUS
IMPACTOS NA PRODUTIVIDADE AGRÍCOLA E NOS,
ECOSISTEMAS
04
FERTILIZAÇÃO NITROGENADA
1
Cl
K
HO
O
H
H
H
N
H
O
P
O
H
Cl
K
HO
O
H
H
H
N
H
O
P
O
H
H
N
H
C
O
NH
H
H
N
H
C
O
NH
H
V E R S U S
NUTRIENTES REVESTIDOSA Batalha de Marketing entre:
H
N
H
C
O
NH
H
NUTRIENTES NÃO REVESTIDOS
FERTILIZANTE URÉIA PECUÁRIA
FERTILIZANTES
05
AMBIENTE
DADOS A SEREM CONSIDERADOS:
IMPACTOS SOCIAIS TECNOLOGIARESPONSIBILIDADE
ECONOMICA
(NH2)2CO N-Nitrogênio como URÉIA
NH4+N-
NH4+ N-
CO2
CO2
CO2
UREIA gera amônia
OCORRENDO PERDAS
EVAPORATIVAS
Lixiviação de NO3
-
Hidrólise da uréia com formação deNH4
+:Translocação, Amonificação,Nitrificação e Fixação e perdasevaporativas
(NH4)2CO2 + H2O (NH4)2CO3 (AQUOSO)
(NH4)2CO3+H+AQUOSO) 2 NH4
+ + CO2 (GAS)+H2O
2 NH4+ + 2OH-
(AQUOSO) H2O+ NH3 (GÁS)
NH3 (GÁS)
06
NO3- N-
NO3- N-
Parte do NH4+
é consumido
NH4+N-
Amonificação
H
N
H
C
O
NH
H
H
N
H
C
O
NH
H
H
N
H
C
O
NH
H
H
N
H
C
O
NH
H
NOSSA ESTRATÉ
GI A é a
INOVAÇÃO TECNOLÓGICA
07
09PULAR SLIDE.
2
1
0
2
1 2
CONHECIMENTO FUNDAMENTAL
U
T
I
L
I
D
A
D
E
MÉDIA
ALTA
BAIXA
BAIXO
MÉDIO
ALTO
T & PT & P1
0
2
1 2
CONHECIMENTO FUNDAMENTAL
U
T
I
L
I
D
A
D
E
MÉDIA
ALTA
BAIXA
BAIXO MÉDIO ALTO
CIÊNCIA BÁSICA
TECNOLOGIA
“TECNOCIÊNCIA”
VELOCIDADE CRESCENTE DE PASSAGEM DO CONHECIMENTO DE CIÊNCIA BÁSICA PARA APLICAÇÕES TECNOLÓGICAS E O CONCEITO ENGANOSO DE
“TECNOCIÊNCIA” QUE CONFUNDE OS DOMÍNIOS DIFERENTES E PROVOCA TUMULTOS EM DEBATES COM CONSIDERAÕES VÃS.
SUBDIVISÃO DO CONHECIMENTO DAS CIÊNCIAS EM FUNÇÃO DE SUA UTILIDADE CONTRAPONDO-SE COM A COMPREENSÃO DA NATUREZA DO
FENÔMENO (Adaptado de Stokes, 1977)
08
Grânulo de Fertilizante
Ligante Polimérico de Encapsulamento
Ligante Polimérico de Encapsulamento
1109
A
Grânulo de Fertilizante Totalmente Revestido
Radiação Solar
Ação Mecânica
no solo
Radiação Solar
Pressões Mecânicas
no Cultivo
Ação decompositora de micro-organismos do solo
FOTODEGRADAÇÃO BIODEGRADAÇÃO
(A) Detalhamento dos sistemas de nutrientes com múltiplas espécies revestidas, e(B) Decomposição de fertilizante revestido: modelo de Liberação de espécies nutrientes,
Figura adaptada de Chissoasahi, 2007).
B
INOVAÇÃO EM AGROCIÊNCIASPROJETOS DE SISTEMAS POLIMÉRICOS: USO DE POLÍMEROS NATURAIS COMO REVESTIMENTO DE NUTRIENTES
10
3
... Sistema Químico dos Polímeros desta atividade de P&D:
Critérios de Seleção W. L. POLITO
CONSULTORIA
CO
O
C CC
C C
H
H
H H H
H
HH HHH
CH HCH H C HH
CH HCH H C HH
CH HCH H C HH
CH HCH H C HH
CH HCH H C HH
H HH H HH
H
CC C
CC C
CC C
C C C
C C C
CH HCH H C HH
CH HCH H C HH
CH HCH H C HH
CH HCH H C HH
H H H
HOHO HOH H H
H H HH HH
H H
CH HCH H C HH
C
H
H HC
H
H H C
H
HH
O
C
C O
O
CO
ÓLEO DE MAMONA = 928,5 g Mol-1 NATUREZA DA REAÇÃO REAGENTES TIPO DE PRODUTOS
15. FUSÃO ALCALINA NaOH HIDROXI- ESTEARATOÁCIDO SEBÁCICO
14. DESIDRATAÇÃO, CATALISADOR (MAIS CALOR)HIDRÓLISEDESTILAÇÃO
16. PIRÓLISEALTA TEMPERATURA A SECO ÁLCOOL CAPRÍLICO
17. HALOGENAÇÃO PCl4 , POCl3 ÓLEO DE MAMONA HALOGENADO
18. ALCOXILAÇÃO ETILENO E/OU ÓXIDO ÓLEO DE MAMONADE PROPILENO ALCOXILADO
19. ESTERIFICAÇÃO ACETICA, FOSFÓRICA, MALÊI- ARIL E ALQUIL ÉSTERES
CA, FTÁLICA, ANIDRIDOS ÉSTERS FOSFÓRICOS
20.SULFATAÇÃO H2SO4 ÓLEO DE MAMONA SULFATATADO (TURKEY RED OIL)
ÓLEO DE MAMONA DESIDRATADO, ACIDO OCTADECANÓICO
21. REAÇÕES URETANAS ISOCIANATOS POLÍMEROS URETANOS
15. FUSÃO ALCALINA NaOH HIDROXI- ESTEARATOÁCIDO SEBÁCICO
14. DESIDRATAÇÃO, CATALISADOR (MAIS CALOR)HIDRÓLISEDESTILAÇÃO
16. PIRÓLISEALTA TEMPERATURA A SECO ÁLCOOL CAPRÍLICO
17. HALOGENAÇÃO PCl4 , POCl3 ÓLEO DE MAMONA HALOGENADO
18. ALCOXILAÇÃO ETILENO E/OU ÓXIDO ÓLEO DE MAMONADE PROPILENO ALCOXILADO
19. ESTERIFICAÇÃO ACETICA, FOSFÓRICA, MALÊI- ARIL E ALQUIL ÉSTERES
CA, FTÁLICA, ANIDRIDOS ÉSTERS FOSFÓRICOS
20.SULFATAÇÃO H2SO4 ÓLEO DE MAMONA SULFATATADO (TURKEY RED OIL)
ÓLEO DE MAMONA DESIDRATADO, ACIDO OCTADECANÓICO
21. REAÇÕES URETANAS ISOCIANATOS POLÍMEROS URETANOS
14. DESIDRATAÇÃO, CATALISADOR (MAIS CALOR)HIDRÓLISEDESTILAÇÃO
16. PIRÓLISEALTA TEMPERATURA A SECO ÁLCOOL CAPRÍLICO
17. HALOGENAÇÃO PCl4 , POCl3 ÓLEO DE MAMONA HALOGENADO
18. ALCOXILAÇÃO ETILENO E/OU ÓXIDO ÓLEO DE MAMONADE PROPILENO ALCOXILADO
19. ESTERIFICAÇÃO ACETICA, FOSFÓRICA, MALÊI- ARIL E ALQUIL ÉSTERES
CA, FTÁLICA, ANIDRIDOS ÉSTERS FOSFÓRICOS
20.SULFATAÇÃO H2SO4 ÓLEO DE MAMONA SULFATATADO (TURKEY RED OIL)
ÓLEO DE MAMONA DESIDRATADO, ACIDO OCTADECANÓICO
ÓLEO DE MAMONA DESIDRATADO, ACIDO OCTADECANÓICO
21. REAÇÕES URETANAS ISOCIANATOS POLÍMEROS URETANOS
3. ALCOÓLISE GLICEROL, GLICOIS, DIGLICÉRIDES, PENTAERITRITOL MONOGLICÉRIDES,
5. REDUÇÃO SÓDIO METÁLICO( REDUTOR) ÁLCOOIS
6. AMIDAÇÃO ALQUIL AMINAS, SAIS DE AMINASALCANOLAMINAS, etc E AMIDAS
7. HALOGENAÇÃO SOCl2 ÁCIDOS GRAXOSHALOGENADOS
2 ESTERIFICAÇÃO ÁLCOOIS MONOIDROXILADOS MONO E DI ÉSTERES
1. HIDRÓLISE ÁCIDOS, ENZIMAS, CATALISADOR ÁCIDOS GRAXOSDE TWICHELL GLICERINAL
4. SAPONIFICAÇÃO ÁLCALIS, ÁLCALIS MAIS SABÕES SOLÚVEIS ESAIS METÁLICOS SABÕES NÃO SOLÚVEIS
3. ALCOÓLISE GLICEROL, GLICOIS, DIGLICÉRIDES, PENTAERITRITOL MONOGLICÉRIDES,
5. REDUÇÃO SÓDIO METÁLICO( REDUTOR) ÁLCOOIS
6. AMIDAÇÃO ALQUIL AMINAS, SAIS DE AMINASALCANOLAMINAS, etc E AMIDAS
7. HALOGENAÇÃO SOCl2 ÁCIDOS GRAXOSHALOGENADOS
2 ESTERIFICAÇÃO ÁLCOOIS MONOIDROXILADOS MONO E DI ÉSTERES
1. HIDRÓLISE ÁCIDOS, ENZIMAS, CATALISADOR ÁCIDOS GRAXOSDE TWICHELL GLICERINAL
4. SAPONIFICAÇÃO ÁLCALIS, ÁLCALIS MAIS SABÕES SOLÚVEIS ESAIS METÁLICOS SABÕES NÃO SOLÚVEIS
9. HIDROGENAÇÃO HIDROGÊNIO (À HIDRÓXI-ESTEARATOSPRESSÃO MODERADA)
10. EPOXIDAÇÃO PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO OLEO EPOXIDADO
12. REAÇÕES DE ADIÇÃO ENXOFRE, ÁCIDO MALEICO OLEO MODIFICADOPOLIMERIZADO
11. HALOGENAÇÃO Br2 , Cl2 e I2 OLEO HALOGENADO
13. SUFONAÇÃO H2SO4 ÓLEO SULFONADO
8. OXIDAÇÃO, CALOR, OXIGÊNIO, AGENTES ÓLEOS POLIMERIZADOSPOLIMERIZAÇÃO DE ENTRECRUZAMENTO
9. HIDROGENAÇÃO HIDROGÊNIO (À HIDRÓXI-ESTEARATOSPRESSÃO MODERADA)
10. EPOXIDAÇÃO PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO OLEO EPOXIDADO
12. REAÇÕES DE ADIÇÃO ENXOFRE, ÁCIDO MALEICO OLEO MODIFICADOPOLIMERIZADO
11. HALOGENAÇÃO Br2 , Cl2 e I2 OLEO HALOGENADO
13. SUFONAÇÃO H2SO4 ÓLEO SULFONADO
8. OXIDAÇÃO, CALOR, OXIGÊNIO, AGENTES ÓLEOS POLIMERIZADOSPOLIMERIZAÇÃO DE ENTRECRUZAMENTO
LIGAÇÃO
ÉSTER
LIGAÇÃO
OLEFINA
FUNÇÃO
HIDROXILA
11
RESINAS DERIVADAS DE ÓLEOS VEGETAIS: REAGENTES PRINCIPAL RESPONSÁVEL PELA LIGAÇÃO URETANA 12
MDI METAFENILENO DI-ISOCIANATO
O MDI tem as seguintes características como reagente PU:
MASSA MOLAR: = 250,24 g.MoL-1 250 g.Mol-1
MASSA EQUIVALENTE: 125,12 g Eq -1 125 g.Mol-1
MDI = 2,0
13
C6
O
O
CH2
CH2
O
O
6
(CH2)
5(CH2)
H2CH
C
CH3CH CH2
C
H
HO
O
O
CH2
HO
H
C
CH2CHCH3
C
H H2C
(CH2)5
(CH2)
C6
(CH2)
5
(CH2)
H2CH
C
CH3 CH CH2
C
H
HO
C
ÓLEO DE MAMONA
O ÓLEO DE MAMONA é umtriol (Éster Natural) de Glicerolcom ÁCIDO RICINOLEICO:
CH3
N=C=O
N=C=O
+
H
H3C
HO
C CH3
OHOH
n n POLÍMERO ENTRECRUZADO
Isocianato com funcionalidade 2
Triol: Glicerol com funcionalidade 3
GLICERINA
• Massa Molar 879,00• Funcionalidade 2,65• M. Equivalente = 331,70
e• % OH = 5,13• Índice de OH = 169,13
Massa Molar 92,10 IOH =1827,36
MATÉRIA PRIMA PRINCIPAL.
14
AR
ÁCIDO RICINOLÊICO
C
H H
C
H
C C
H
C
H
C
H
C
C C CC CCCH H H H HH
H
C
OH C C
H H HH HHHH
C
O
OH
H
H
H H HH HHH
H
H
W. L. POLITO
CONSULTORIA
C = 18 X 12 = 216 H = 34 X 1 = 34 0 = 3 X 16 = 48
TOTAL = 298 g/Mol
ESPECIFICAÇÃO DA PRINCIPAL ESPÉCIE QUÍMICA DA MATÉRIA PRIMA
FORMULAÇÃO COM SISTEMAS URETANAS
40
15
SECAGEM RÁPIDAFILME
TOTALMENTE TRANSPARENTE
PIGMENTADO
EXCELENTE ADESÃO E EXCELENTE
MOLHABILIDADE
CARACTERÍS-TICAS DE
ESLATICIDADE
RESINA
BICOMPONENTE
BASEADA EM ÓLEOS
VEGETAIS
Figura Idealizada de um polímero derivado de óleo de mamona
H
O
N
C
H
O
O
O
O
N
C
O
O
O
O
HO
N C O
O
O
R
O
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H O
N C
R C
N H
O
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O
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C
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R
ROCN
OH
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C N
O
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O
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H
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C
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O
C
O
R
CN
OH
C N
O H
R
O C N
OH
R
RO
C
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O
C
C
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C
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H
H
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C O
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O
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R
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O N
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N C
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H
CN O
C
N
O
R
HN
O
N
C H
R
O
O
C
OH
C
N
O
N
R
16
CH3OH
Catalisador
Funcionalizaçãopara dar espécies HIDROXILADAS
derivadas do óleo vegetal
Montando polióis diferentesDesenhados quimicamente a partir das
estruturas remanescentes do Óleo Vegetal
Monômeros naturais
Estruturas complexas poliméricas
c
d
+Modificações Estruturais
do Óleo Vegetal
EPOXIDAÇÃOÇÃO com base ------------------ no óleo vegetal ------------- Triglicerídeos
OXIDANTE
Catalisador1
a
b
Estruturas Naturais partir do
óleo vegetal
INICIADORES
17
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
OO
O
O
O
O
O
PALMITOLÊICO – 0 - 1 %
MIRÍSTICO – 0,3 %
PALMÍTICO – 7 - 11 %
ESTEÁRICO – 3 - 6 %
OLÊICO – 22 - 34 %
LINOLÊICO – 50 - 60 %
LINOLÊNICO – 2 - 10 %
ARACDÔNICO – 5 - 10 %
BEHÊNICO – 5 - 10 %
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
OO
O
POLÍMERO de
Monômeros
Naturais
O
OO
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O O
O
O
O
O
O
O
O
O O
O O
O
I
N
O
C
H
N
O
C
H
NH
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OC
H
O
C
I
N
O
C
H
N
O
C
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I
N
O
C
H
N
O
C
H
I
N
O
C
H
N
O
C
H
O
O
O
O
OO
O
O
O
O
NH
N
OC
H
O
C
N H
N
O C
H
O
C
Ligação de Entrecruzamento
Molecular entre os grupos ácido graxo
SEGMENTO
HARD
SEGMENTO
HARD
SEGMENTO
HARD
SEGMENTO
HARD
SEGMENTO
HARD
18
ECONOMIA DE NITROGÊNIO`REVESTIMENTO DA SUPERFÍCIE DE URÉIA
MATERIAL DE REVESTIMENTO &
ADITIVAÇÃO (INIBIDORES)
ENTENDIMENTO DOS PROCESSOS NATURAIS
QUE OCORREM VISANDO ESTABELECER COMO SE DÁA REDUÇÃO DE PERDAS DE NITROGÊNIO
POLÍMEROS ADITIVOS =SISTEMA DE ENCAPSULAMENTO
INIBIÇÃÒ DOS PROCESSOS
NITRIFICANTES
ENZIMAS REDOX
1 2
ENZIMA UREASE
INIBIÇÃÒ DOS PROCESSOS
DE HIDRÓLISE
543
ENFOQUE:
H
N
H
C
O
NH
H
19
4
20
23PULAR SLIDE.
OBJETIVOS21
OBJETIVOS
Esta pesquisa tem objetivos muito bem caracterizados em uma área interdisciplinar
estratégica visando atender o setor agrícola na busca de soluções tecnológicas
viáveis para melhorar a competitividade na produção de alimentos, considerando:
• Sustentabilidade (econômica e ambiental),
• Pioneirismo com base tecnológica,
• Busca de Desempenho superior em sistemas de revestimento para fins
agronômicos.
1. Criar uma abordagem diferente no controle de sistemas de fertilização vegetal
para ser empregado em Sistemas de revestimento de nutrientes em Processos
de Liberação Controlada de Fertilizantes.
2. Estabelecer critérios para medições de espécies químicas fertilizantes, sendo o
principal objetivo é assegurar melhoria na instrumentação para que sejam
viáveis as escolhas de melhores polímeros sintéticos ou derivados das
biomassas vegetal na proteção superficial dos grânulos nutrientes vegetais..
TERMOS DE REFERÊNCIA- Materiais Poliméricos,- Revestimentos de Superfícies,- Polímeros Híbridos,- Condições de Síntese e Caracterização da Mistura Reagente,- Caracterização de Filmes Produzidos com o uso de Modificadores de Reologia.
RESULTADOS ESPERADOS
1. Empregando-se um sistema viável de síntese de polímeros como filmes finos para revestimento
protetivo:
2. Avaliar as condições de síntese de novos materiais poliméricos ligantes, sob diferentescondições, incluindo-se correagentes híbridos.
3. Com o Desenvolvimento de Novas Metodologias de Síntese para Novos Sistemas, avaliar aspropriedades dos materiais considerando:
3.1. Viabilidade de Aplicação.3.2. Propriedades Gerais do Mistura Reagente3.3. Propriedades Gerais dos diferentes polímeros aplicados sobre diferentes
Substratos,3.4. Caracterização dos Materiais frente a propriedades reológicas.
22
SISTEMAS DE MEDIDAS QUÍMICAS: MONITORAÇÃO QUÍMICA PARA VALIDAÇÃO DOSPROCEDIMENTOS
5
23
40,0
OC
REF NH4+
NO3-
REF
1000
900
800
700
600
500
400
300
ENTRADA PARA CARGA DE ÁGUA
TERMÔMETRO
AMOSTRA
ÁCIDO
BARRA MAGNÉTICA HASTEADA
ESBOÇO DA CÉLULA DE
MEDIÇÃO DE DISSOLUÇÃO
PARA O CONTROLE DE
PROCESSO DE PRODUÇÃO
DA URÉIA REVESTIDA
ELETRODOS PARA MEDIÇÕES DE NITRATO E AMÔNIO, AMBOS COM
SEUS ELETRODOS DE REFERÊNCIA
FLUXO DE AQUECIMENTO (E)
FLUXO DE AQUECIMENTO (S)
24
6
25
MATERIALPESO
TOTAL (g)
PESO PU
(g)
%
CALCULADA
%
MEDIA
Resina Poliuretana (PU) de Soja 2,5%0,5132 0,0128 2,5
2,50,5040 0,0133 2,6
Resina Poliuretana (PU) de Soja 4,5%0,5244 0,0277 4,5
4,60,5041 0,02387 4,7
Resina Poliuretana (PU) de Soja 7,5%
0,5160 0,03726 7,2
7,50,5125 0,0377 7,4
0,5097 0,0404 7,9
Resina Poliuretana (PU) de Mamona 2,5%
0,5034 0,0129 2,5
2,60,5178 0,0133 2,6
0,5162 0,0148 2,9
Resina Poliuretana (PU) de Mamona 4,0%0,5170 0,0210 4,1
4,00,5096 0,0193 3,8
Resina Poliuretana (PU) de Mamona 5,0%0,5180 0,0266 5,1
5,00,5105 0,0256 5,0
Resina Poliuretana (PU) de Mamona 7,0%0,5018 0,0358 7,1
6,90,51174 0,0345 6,7
Resina Poliuretana (PU) de Mamona 8,5%0,51352 0,0447 8,7
8,50,51238 0,0425 8,3
Resina Poliuretana (PU) Mamona 9,5%0,51639 0,0531 10,3
9,60,51905 0,04663 9,0
DETERMINAÇÃO DO CONTEÚDO REAL DE MATERIAIS DE REVESTIMENTOS NOS GRÂNULOS DE UREIA
26
2627
2628
2629
2630
2631
7
32
Material k (h-1) n ln k t0 (h)
Ureia Pura 0,4378 0,38 ± 0,04 -0,82606 0
Resina de Soja 2,5% 0,0631 0,51 ± 0,02 -2,76324 2
Resina de Soja 4,5% 0,0360 0,49 ± 0,02 -3,32295 4
Resina de Soja 7,5% 0,0071 0,72 ± 0,04 -4,946 24
Resina de Mamona 2,5% 0,0461 0,50 ± 0,02 -3,07647 2
Resina de Mamona 4,0 % 0,0083 0,70 ± 0,03 -4,79295 30
Resina de Mamona 5,0 % 0,0056 0,73 ± 0,04 -5,17871 58
Resina de Mamona 7,0 % 0,000006 (5,8 10-6) 1,68 ± 0,04 -12,04678 291
Resina de Mamona 8,5 % 0,00001 (1,1 10-5) 1,57 ± 0,05 -11,45809 291
Cinética da Liberação: MODELO DE PEPPAS aplicado aos resultados
t = 0 t =
Tempo de
Indução (h)
Liberação
Linear
Mt / M
(Em %)
Falha na
Difusão
Tempo (h)
MODELO IDEALIZADO DE UMA
CURVA DE LIBERAÇÃO
Decaimento
Mt / M = k (t – t0 )n
33
PERSPECTIVAS DE DESENVOLVIMENTO: ATIVIDADES FUTURAS A SEREM DESENVOLVIDAS EM PROSSEGUIMENTO A ESSE TRABALHO
1. Investigar sistemas de materiais revestidos empregando outrossistemas de polímeros e/ou biomateriais da biomassa vegetal,
2. Investigar Sensores de íon seletivo, especialmente sensoresrobustos, incluindo sensores enzimáticos
3. Sensores de fibra óptica
4. Novas aplicações de sistemas poliméricos naturais e Blendasde Polímeros
34
11
Grânulo de Fertilizante
X
MONÔMERO ACRILATO
POLIACRILATO
FUNCIONALIZAÇÃO (1)
Agente Químico
de hidroxilação
FUNCIONALIZAÇÃO (2)
Agente Químico
de adição eltrofílica
X
X
X
X
X
X
X
X
LIGANTE POLIMÉRICO
NÚCLEO DE FERTILIZANTE
35
Detalhamento dos sistemas de nutrientes revestidos com Sistemas Híbridos Uretanas Acrilatos
pH baixo (elevada Acidez)
pH alto (elevada Alcalinidade)
Fertilizante Revestido
Liberação seletiva e sintonizada
Matriz Polimérica sensível à Acidez
Capa de Ligante seletiva
pH baixo / pH alto Fertilizante Revestido
1136
Ilustração de um fenômeno de liberação seletiva com velocidade controlada pelascondições do ambiente.
Muito obrigado pelo seu
tempo e pela sua atenção.
?
WAGNER LUIZ POLITO
politowl @ iqsc.usp.br
FIM
37
PMMA
Hardware
Transducer
ISF Transducer Concept
Optical Fiber
Chemical interactions
Photonic interactions
Analyzed Medium (Soil)
Ammonium Selective Membrane
Analyzed Medium (Soil)Analyzed Medium (Soil)
Ammonium Selective Membrane
Transduction in soil
4238
Experimental Testing
In soil measurement
Response time ~ 3 minutesOptical Fiber
Sensor
nTTT
TTH
nCRL
CRa
K ))1((
)1(
1
1)(][NH
14
NH4+ Concentration
4239
ISF Interrogator : Hardware
Interrogator:
• Broadband source (1);
• Spectrometer (2);
• USB interface (3);
Multiplexed ISF optodes;3
1
2
4240
In-Soil measurement after urea addition
0.00E+00
5.00E-05
1.00E-04
1.50E-04
2.00E-04
2.50E-04
3.00E-04
3.50E-04
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Time (days)
Co
nc
NH
4+
Urea decomposition measurement
Conditions
• 200mg Urea / kG of Soil
• 25% humidity Quebec soil (Argillaceous Loam)
• Semi-homogeneous mixing
• Initial soil pH range : 6.3-6.5
4241