Avaliação da cinética de liberação de nitrogênio a partir de ureia revestida com poliuretano em diferentes espessuras

Evaluation of nitrogen release kinetics from polyurethane-coated urea at different thicknesses

dc.contributorReis, Miria Hespanhol Miranda
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/2087228956469914
dc.contributorNeiro, Sérgio Mauro da Silva
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/2413961078748680
dc.contributorHenrique, Humberto Molinar
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/8752288079274146
dc.creatorAraújo, Michele Morais
dc.date2022-10-24T13:26:50Z
dc.date2022-10-24T13:26:50Z
dc.date2022-06-28
dc.date.accessioned2023-09-28T21:01:53Z
dc.date.available2023-09-28T21:01:53Z
dc.identifierARAÚJO, Michele Morais. Avaliação da cinética de liberação de nitrogênio a partir da ureia revestida com poliuretano em diferentes espessuras. 2022. 88 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.313.
dc.identifierhttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/36316
dc.identifierhttp://doi.org/10,14393/ufu.di.2022.313
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/9062808
dc.descriptionAmong the nitrogen fertilizers, the most used worldwide is urea, with 46% of nitrogen, but losses by volatilization and leaching can reach up to 60%. Controlled-released fertilizers have semi-permeable layers on their surface that control the nutrients release, minimizing losses. The present study carried out coatings with polyurethane and calcium sulfate in mass percentages of 4, 6, 8, 10 and 12% and solubilization in water. The MEV images showed coverings without structural damage, but rough due to the presence of calcium sulfate. The coatings had thicknesses of 20,63 ± 7,34, 36,01 ± 9,74, 41,90 ± 7,92, 52,56 ± 7,67 and 65,05 ± 7,08 μm. The thickness increment increased the release delay reaching 90% at 6 h for 4% coating and 291 h to 12%. Uncoated urea achieved complete release in approximately 4 min. The release process presented diffusivity as the main mechanism and the kinetic adjustments that best described the release process were the Modified Hyperbole models, Peppas and Sahlin and Korsmeyer-Peppas. The empirical model with thickness dependence from the Modified Hyperbola model best described the release process for polyurethane-covered urea. For uncoated urea, the peppas and sahlin model dependent on thickness showed better results. The neural model significantly represented the experimental results for coated urea, but not for uncoated urea due to rapid release for this condition.
dc.descriptionPesquisa sem auxílio de agências de fomento
dc.descriptionDissertação (Mestrado)
dc.descriptionDentre os fertilizantes nitrogenados, o mais utilizado mundialmente é a ureia, com 46% de nitrogênio, porém, perdas por volatilização e lixiviação podem alcançar até 60%. Fertilizantes de liberação controlada possuem em sua superfície camadas semipermeáveis que controlam a liberação de nutrientes, minimizando perdas. O presente estudo realizou revestimentos com poliuretano e sulfato de cálcio em percentuais mássicos de 4, 6, 8, 10 e 12% e solubilização em água. As imagens de MEV apresentaram coberturas sem danos estruturais, porém rugosas devido presença de sulfato de cálcio e os revestimentos apresentaram espessuras de 20,63 ± 7,34, 36,01 ± 9,74, 41,90 ± 7,92, 52,56 ± 7,67 e 65,05 ± 7,08 μm, respectivamente. O incremento de espessura aumentou o retardo na liberação chegando 90% em 6 h para recobrimento de 4% e 291 h para 12%. A ureia sem revestimento atingiu liberação completa em, aproximadamente, 4 min. O processo de liberação apresentou a difusividade como principal mecanismo e os ajustes cinéticos descritos pelos modelos da Hipérbole modificada, Peppas e Sahlin e Korsmeyer-Peppas melhor descreveram os processos de liberação. O modelo empírico com dependência da espessura a partir do modelo da Hipérbole Modificada melhor descreveu o processo de liberação para a ureia recoberta com poliuretano. Para a ureia sem revestimento o modelo de Peppas e Sahlin dependente da espessura apresentou melhores resultados. O modelo neural representou de modo significativo os resultados experimentais para ureia revestida, mas não para a ureia sem revestimento devido à rápida liberação para esta condição.
dc.description2024-07-24
dc.formatapplication/pdf
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândia
dc.publisherBrasil
dc.publisherPrograma de Pós-graduação em Engenharia Química
dc.rightsAcesso Embargado
dc.subjectureia
dc.subjectliberação controlada
dc.subjectpoliuretano
dc.subjectmodelo neural
dc.subjecthipérbole modificada
dc.subjecturea
dc.subjectcontrolled release
dc.subjectpolyurethane
dc.subjectmodified hyperbole
dc.subjectneural model
dc.subjectCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INORGANICOS
dc.subjectEngenharia química
dc.subjectUréia como fertilizante
dc.subjectPoliuretanas
dc.subjectCinética química
dc.titleAvaliação da cinética de liberação de nitrogênio a partir de ureia revestida com poliuretano em diferentes espessuras
dc.titleEvaluation of nitrogen release kinetics from polyurethane-coated urea at different thicknesses
dc.typeDissertação


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