Poliacrilamida

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Polyacrylamide
Alerta sobre risco à saúde
150
Nome IUPAC poly(2-prop-enamide)
Identificadores
Número CAS 9003-04-7
Farmacologia
Exceto onde denotado, os dados referem-se a
materiais sob condições normais de temperatura e pressão

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Alerta sobre risco à saúde.

Poliacrilamida é o polímero cujos monômeros são acrilamidas. Tanto a Poliacrilamida quanto a Acrilamida são utilizadas em diversos processos industriais, como por exemplo: a produção de papel, empacotamento de alimentos e fabricação de adesivos.

Seu nome pela IUPAC é dado por poly(prop-2-enamide), e sua fórmula estrutural é mostrada ao lado. O polímero formado apenas por monômeros de acrilamida, recebe também o nome de PAM[1].

A poliacrilamida aniônica (PAM) é um polímero orgânico, vendido desde 1995 com a função de reduzir a erosão causada pela irrigação e melhorar a infiltração. Suas propriedades estabilizadoras e floculantes do solo melhoram a qualidade da água ao reduzir os sedimentos, pesticidas, sementes de ervas daninhas e micro-organismos no escoamento[2]. Além disso, o atualmente o polímero é caracterizado por ser um hidrogel - sendo muito utilizado no tratamento de efluentes e também na fabricação de géis para eletroforese.

Síntese[editar | editar código-fonte]

A acrilamida é um monômero utilizado para a produção de diversos polímeros, tendo como exemplo a Poliacrilamida. Para a formação da Poliacrilamida, a Acrilamida é polimerizada em longas cadeias, através de uma reação iniciada por radicais livres, através da polimerização por adição. Durante a polimerização, os monômeros de acrilamida são unidos entre si através da quebra da ligação pi entre carbonos, como pode ser vista na imagem abaixo:

Polimerização da Poliacrilamida

Aplicações[editar | editar código-fonte]

A Poliacrilamida é um polímero muito utilizado em: intensificador de viscosidade (em processos de recuperação de óleos), floculador (no tratamento de efluentes) e também no solo, como agente de condicionamento (em aplicações agrícolas)[1].

Aplicação na recuperação de óleos[editar | editar código-fonte]

A utilização do PAM mais comum, na indústria de gás e petróleo, é dissolvê-lo em água, fazendo com que o meio aquoso seja encapsulado pelo óleo (estabilizado por surfactantes)[1]. Nesse caso, a função dos surfactantes é aumentar a mobilidade do óleo, reduzindo sua tensão superficial, e o polímero atua aumentando a viscosidade do óleo, aumentando a sua recuperação.

Tratamento de efluentes[editar | editar código-fonte]

Como já citado, a Poliacrilamida é considerada um hidrogel: uma rede tridimensional de polímeros hidrofílicos. No caso desse polímero, a porosidade do gel é determinada pelo tamanho das cadeias e grau de ligações cruzadas provenientes da reação de polimerização.

O hidrogel de Poliacrilamida é capaz de aumentar a densidade de partículas suspensas na água, fazendo com que essas impurezas sejam mais facilmente decantadas. Sendo assim, o polímero é muito utilizado como floculante para tratamento de efluentes.

Tratamento de água para ingestão[editar | editar código-fonte]

O PAM é capaz de criar pontes entre partículas desestabilizadas, formando agregados em tamanho e propriedades adequados para sedimentação[3].

Estabilização do solo[editar | editar código-fonte]

Para a utilização agrícola, condicionadores sintéticos, como o PAM, são mais eficazes do que condicionadores orgânicos ou inorgânicos na melhoria da estabilidade do solo, da taxa de infiltração e resistência à erosão[1]. O PAM se liga à partículas do solo, por meio de interações eletrostáticas, formando agregados que impedem a erosão (causada pela irrigação), ao mesmo tempo que aumenta a condutividade da irrigação pelo solo.

Destino Final[editar | editar código-fonte]

A Poliacrilamida, incluindo moléculas PAM já degradadas, pode estar presente em águas residuais geradas a partir de operações de petróleo e gás, em escoamento de terras agrícolas e em águas superficiais contaminadas por vazamentos. Embora não existam estratégias de tratamento específicas para o tratamento de resíduos contendo PAM, eistem processos de tratamento de água que são bastante eficazes para a remoção ou degradação do PAM[1].

A coagulação e/ou floculação utiliza sais de Alumínio ou Ferro, em combinação com polímeros como o PAM, para a remoção de matéria orgânica ou sólidos em suspensão, sendo também aplicado em águas residuais com óleos. Nesses casos, o PAM é removido em forma de flocos ou lodo.

A degradação da Poliacrilamida também pode ser feita através da oxidação. o principal oxidante no tratamento de PAM com óleos é o Persulfato, que é responsável por reduzir a viscosidade desses óleos, e aumentar a sua recuperação[4]. No caso de tratamento de matérias orgânicas, o oxidante mas utilizado para recuperação do PAM é o Fenton, responsáveis pela degradação da matéria orgânica e decomposição de hidrocarbonetos.[5]

Ainda assim, existem documentos, como o Guideline of Disposal, do governo do Estado Americano de Pittsburgh, que trazem preliminares para a disposição de resíduos de Poliacrilamida, principalmente por sua forma em gel.

Os guias para o destino final de Poliacrilamidas trazem como importantes: a disposição em sacos plásticos à prova de vazamentos selados, não só do composto, mas de materiais contaminados com o composto; é ressaltado que os sacos devem sempre estar etiquetados, descrevendo o composto ensacado. Então, os sacos podem ser dispostos em locais específicos para desposição de lixo químico.

O grande cuidado com a disposição desse composto se mostra importante principalmente pela solubilidade do componente em água, e em outros solventes orgânicos, podendo se espalhar facilmente pelo meio ambiente.

Impactos ambientais[editar | editar código-fonte]

Ao contrário do seu monômero, a Acrilamida, a Poliacrilamida não traz grandes impactos ambientais. No entanto, muitas vezes o polímero apresenta monômeros não polimerizados em sua composição, contendo Acrilamidas, fazendo com que os impactos ambientais sejam considerados, então, indiretos - e não diretamente relacionados ao polímero.

Riscos à saúde[editar | editar código-fonte]

Os principais impactos da Poliacrilamida não são necessariamente ambientais, mas sim no ramo da saúde. Alguns alimentos industrializados, como por exemplo batata chips, pães, café e biscoitos possuem Poliacrilamida em sua composição, variando em quantidade, dependendo da indústria proveniente e da forma de produção.

O National Toxicology Program (2012)[6] indica que presença de Acrilamida pode aumentar os riscos de diferentes tipos de câncer, definindo esses compostos como carcinogênicos – através de estudos com animais alimentados com água contendo Acrilamida - mais uma vez, o risco da Poliacrilamida vem, então, ligado à possível presença de monômeros não polimerizados no composto.

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  1. a b c d e Xiong, Boya (2018). «Polyacrylamide degradation and its implications in environmental systems» (PDF). Nature. Consultado em 15 de julho de 2019 
  2. Sojka, R (2007). «Polyacrylamide in Agriculture and Environmental Land Management». ScienceDirect. Consultado em 15 de julho de 2019 
  3. Muller, G (1979). «High‐molecular‐weight hydrolyzed polyacrylamides. I. Characterization. Effect of salts on the conformational properties». Journal of Polymer Science 
  4. Lu, Mang (2012). «Chemical degradation of polyacrylamide by advanced oxidation processes». Chemical degradation of polyacrylamide by advanced oxidation processes. Consultado em 15 de julho de 2019 
  5. Gao, Jianping (4 de março de 2011). «Accelerated chemical degradation of polyacrylamide». Macromolecular Symposia. Consultado em 15 de julho de 2019 
  6. «U.S. DEPARTMENT OF HEALTH AND HUMAN SERVICES» (PDF). 2012. Consultado em 15 de julho de 2019