Resumo: Curvas termogravimétricas com diferentes razões de aquecimento foram utilizadas para a determinação de parâmetros cinéticos seguindo o método de Flynn-Wall. Para isso, foi utilizado um hidrogel preparado a partir da mistura de dois polissacarídeos, quitosana/ xantana (QX) e outro, contendo além destes, colágeno (QXC). Os resultados mostraram que o valor de energia de ativação para o hidrogel QX foi de 3,44 kJ.mol -1 , enquanto que para o QXC foi de 14,84 kJ.mol -1 , sugerindo que a água presente no hidrogel contendo colágeno está mais fortemente ligada aos biopolímeros. Isto pode ter ocorrido devido à presença de grupos carboxílicos na estrutura colagênica. Palavras-chave: Hidrogéis, energia de ativação, termogravimetria, biopolímeros.
Determination of Activation Energy in Polymeric Hydrogels Using Thermogravimetric AnalysisAbstract: Polyelectrolyte hydrogels formed by chitosan/xanthan (QX) and chitosan/xanthan/collagen (QXC) were prepared and thermogravimetric curves at different heating rates were obtained, with the aim of determining kinetic parameters using the Flynn-Wall method. The calculated activation energy was 3.44 kJ.mol -1 (QX ) and 14.84 kJ.mol -1 (QXC), suggesting stronger interactions in QXC hydrogel structure than in the QX hydrogel, probably due to the presence of carboxyl groups of collagen molecules. Keywords: Hydrogels, activation energy, thermogravimetry, biopolymers.
IntroduçãoA energia de ativação, Ea, pode ser determinada utilizando curvas termogravimétricas não isotérmicas em diferentes razões de aquecimento [1] . Em polímeros esse parâmetro é determinado usualmente pelo método de Flynn-Wall [2] que considera que a energia de ativação de um material em uma determinada perda de massa (conversão) é proporcional ao coeficiente dβ/d(1/T), em que uma dependência linear é observada entre o inverso da temperatura absoluta em uma determinada porcentagem de perda de massa, 1/T, em relação ao logaritmo da razão de aquecimento, β, aplicada [3] . O método de Flynn-Wall que utiliza a termogravimetria isotérmica ou razões de aquecimento constantes é um dos métodos preferidos para a determinação da energia de ativação de polímeros, pois requer menor tempo de experimento. Entretanto, este método é limitado a decomposições simples e para polímeros que obedeçam a uma cinética de primeira ordem [4] . Os hidrogéis são redes tridimensionais de polímeros que podem intumescer em meio aquoso e reter uma grande quantidade de água na sua estrutura [5] . Uma variedade de polímeros hidrofílicos está sendo utilizada na formação de hidrogéis para aplicação nas áreas de farmácia, medicina e biotecnologia particularmente para o tratamento de ferimentos e como suporte para liberação de fármacos [6] . A obtenção de hidrogéis de quitosana e xantana ocorre com a formação do complexo polieletrólito por atração eletrostática entre cargas opostas presentes nos polissacarídeos. Ambos os polissacarídeos apresentam propriedades como serem biocompatíveis e biodegradáveis [7] . A adição de colágeno ao hidrogel permite a me...