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Preparação e caracterização da morfologia de membranas poliméricas

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Preparação e caracterização da morfologia de membranas poliméricas

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Título Preparação e caracterização da morfologia de membranas poliméricas
Autor Roehrs, Ingrid Caroline
Orientador Cardozo, Nilo Sérgio Medeiros
Tessaro, Isabel Cristina
Data 2014
Nível Graduação
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escola de Engenharia. Curso de Engenharia Química.
Assunto Engenharia química
Resumo A caracterização da morfologia de membranas é importante, seja para determinar sua aplicação mais adequada, seja para estudos da influência de parâmetros de preparação nas suas propriedades finais. Um método muito utilizado é a caracterização por análise de imagens obtidas por microscópio eletrônico de varredura tanto da superfície de topo quanto das seções transversais. O foco desse trabalho foi definir parâmetros representativos para a caracterização da morfologia de membranas por microscopia eletrônica de varredura associada a um analisador de imagens comercial e analisar a influência das condições de preparação pela técnica de inversão de fases por imersão-precipitação, através de uma análise qualitativa e quantitativa de tais parâmetros. Os parâmetros adotados para a quantificação foram o diâmetro de Feret, a área média e a relação de aspecto do poro; a assimetria, a irregularidade e a porosidade da membrana; a correlação de Pearson entre a posição do poro ao longo da espessura da membrana e sua área/relação de aspecto. Inicialmente, procedeu-se a análise de imagens procedentes de artigos para a validação da rotina desenvolvida para a quantificação dos parâmetros morfológicos. Os resultados obtidos foram semelhantes à quantificação proposta nos artigos e, no caso dos parâmetros não listados nos artigos, os resultados apresentaram similaridade à análise qualitativamente visual das imagens. Na segunda etapa, foi realizada a quantificação dos parâmetros para as micrografias de membranas preparadas em laboratório, permitindo a análise da influência da concentração da solução polimérica e do tempo de evaporação. Pela técnica de inversão de fases por imersão-precipitação, foi preparada uma membrana de poli(étersulfona) com solvente dimetiacetamida e o não-solvente água para cada combinação de condição. As condições de preparo das membranas avaliadas foram a concentração da solução de espalhamento, que foi variada em 8%, 10% e 15%, e o tempo de evaporação antes da imersão do banho de coagulação, que foi variado em 30 s, 60 s e 90 s. A camada de topo apresentou poros muito pequenos não detectáveis com o aumento disponível no microscópio eletrônico de varredura utilizado, portanto não foi possível analisá-la. A quantificação foi possível para as micrografias da seção transversal das membranas e, consequentemente, a influência das condições de preparo sobre os parâmetros definidos pode ser analisada.
Tipo Trabalho de conclusão de graduação
URI http://hdl.handle.net/10183/109718
Arquivos Descrição Formato
000950667.pdf (2.595Mb) Texto completo Adobe PDF Visualizar/abrir

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