Liberação controlada de complexo de cobre (II) com EDTA de matrizes de quitosana e de ágar

Abstract

A liberação controlada do complexo de cobre (II) com EDTA em matrizes poliméricas é desejável pois permite a manutenção da concentração desse metal em uma faixa ótima por tempo prolongado, a partir de uma única aplicação. Isso possibilita a absorção mais eficiente desse metal por plantas (sem os problemas do excesso de ligante no meio). No presente trabalho foi realizado um estudo da liberação controlada do complexo [CuEDTA] 2- , em matrizes de ágar e de quitosana. A matriz contendo 1% de ágar, com arestas dos pellets de 5 mm em solução, sem o ajuste de força iônica, apresentou uma liberação de 97% em processo difusional explicado pelo modelo de Noyes-Whitney, que foi selecionado por análise dos resíduos. Através do planejamento fatorial 23 com ponto central, determinou que há uma influência significativa do teor de ágar sobre a concentração de saturação e do tamanho do pellets de ágar sobre à cinética de liberação e não há influência da força iônica. Na liberação de Cu (II)- EDTA a partir de matriz de quitosana foi determinado o grau médio de reticulação por titulação potenciométrica e pelo consumo de glutaraldeído determinado por espectrofotometria molecular. Além disso foi proposto um método semi- quantitativo por infravermelho (FT-IR), sendo a concentração de glutaraldeído de 630 mmol L -1 capaz de bloquear cerca de 80% dos grupos aminos disponíveis na quitosana. Foi verificada a influência do pH na adsorção e em solução, grau de reticulação e a força iônica externa sobre a liberação de Cu (II)-EDTA a partir da matriz quitosana através de um planejamento fatorial 2 4 com ponto central. A concentração de saturação foi significativamente influenciada pelo pH da solução e da adsorção, força iônica na solução, além da interação entre o grau de reticulação da quitosana e pH de adsorção e entre a força iônica e o pH de solução.

The release of copper (II) complex with EDTA in polymeric matrices is desirable because it can allow the concentration’s maintenance of this metal in an optimum range for a long time from a single application, enabling more efficient absorption of this metal by plants, without the problems of excess ligands in the system. In this present work, the Controlled release of copper (II) complex [CuEDTA] 2- was studied in matrices of agar and chitosan. The matrix containing 1% of agar with pellets edges of 5 mm in solution, without the presence of ionic strength, showed 97% of release in diffusional process, explained in the Noyes-Whitney model that was selected by analysis of the waste. Through 23 factorial design with center point, it was determined that there is a significant influence of the agar content on the saturation concentration and the size of the pellets agar on the kinetics of release and there is no influence of ionic strength. In the Cu (II)-EDTA release from chitosan matrix, the average degree of reticulation was determined by potentiometric titration and the consumer glutaraldehyde was determined by molecular spectrophotometry, and it was proposed a semi-quantitative method using infrared (FT-IR). The glutaraldehyde concentration was 630 mmol L -1 . This concentration is capable to block about 80% of the available amino groups in chitosan. It was also verified the influence of pH on the adsorption and in solution, the degree of reticulation and the external ionic strength on the release of Cu (II)- EDTA from the chitosan matrix through a 2 4 factorial design with central point. The concentration of saturation was significantly influenced by the pH of the solution and the adsorption, by ionic strength in solution, and by the interaction between the degree of reticulation of chitosan and pH of adsorption and the ionic strength and pH release.