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Actualmente existe bastante informação, nomeadamente, na literatura para a dissolução de polissacarídeos (principalmente a celulose) em LI(s). No entanto, a extracção de hemiceluloses com estes líquidos é ainda um assunto pouco estudado. Mesmo assim, este trabalho, permitiu tirar algumas conclusões relativas à extracção deste polissacarídeo.

Foram seleccionados quatro líquidos iónicos, todos eles com capacidade para dissolver a hemicelulose e a celulose, e chegou-se à conclusão que o melhor para dissolver ambos os polissacarídeos era sem dúvida, o [C2mim][CH3CO2]. Verificou-se assim, que cerca de 1 g deste LI conseguiu dissolver 0,375 g de celulose e 0,280 g de hemicelulose. Apesar deste LI ser bastante eficiente, no que respeita à solubilidade de ambos os polissacarídeos, apresentava baixa selectividade para a dissolução da hemicelulose. Por este motivo, optou-se por utilizar um outro LI, ou seja o [C2mim] [MeSO4], que embora não apresentasse uma capacidade de dissolução tão grande (pois 1 g deste LI dissolveu 0,242 g de hemicelulose) como a do [C2mim][CH3CO2], mas apresenta maior selectividade para a dissolução do polissacarídeo pretendido. Depois de seleccionar o LI, realizou-se um planeamento experimental com nove ensaios, tendo como variáveis de estudo a temperatura e a razão mássica pasta/LI.

Com o objectivo de quantificar a hemicelulose, ainda existente na pasta depois de ter estado 15 horas no LI, recorreu-se à espectroscopia FTIR, bastante utilizada para identificar diversos materiais, sobretudo materiais lenhocelulósicos. Sendo assim, foi possível determinar o IGC presente na pasta, para cada um dos ensaios. Comparando estes resultados obtidos do IGC com IGC da pasta original, concluiu-se que de facto, houve dissolução de hemicelulose da pasta no LI.

Para melhor estudar a relação entre as variáveis seleccionadas para o planeamento experimental e o IGC, utilizaram-se metodologias de superfície de resposta. Assim, foi possível concluir que para elevadas temperaturas e elevadas razões pasta/LI, obtemos elevados valores de IGC. Portanto, utilizar temperaturas acima dos 50 ºC e razões acima de 0,04, não são de grande interesse para este caso de estudo.

No entanto, podemos também concluir que o IGC é bastante baixo, quando temos temperaturas elevadas e razões baixas, ou temperaturas baixas e razões elevadas. Ou seja,

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para este trabalho, é favorável utilizar temperaturas acima dos 50 ºC e razões abaixo dos 0,02, ou então, utilizar temperaturas abaixo dos 50 ºC e razões acima de 0,04. Para confirmar os resultados obtidos no FTIR, determinou-se a composição química da pasta, através da análise de GC. Esta técnica permitiu fazer a identificação e quantificação dos monossacarídeos presente na pasta. Foram realizados três ensaios, referentes à pasta original, à pasta com maior IGC e à pasta com menor IGC. Desta análise concluiu-se que os monossacarídeos predominantes são claramente a glucose (presente em maior quantidade) e a xilose, o que leva a dizer que as hemiceluloses presentes são xilanas. Para a pasta original, a glucose esta presente em 80,8 % e a xilose em 19,3 %. No caso da pasta com menor ICG a glucose está presente em 88,0 % e a xilose em 11,9 %. Na pasta com maior ICG a glucose, está presente em 83,1 % e a xilose em 16,9 %. Estes resultados permitem concluir que, a pasta com menor IGC, ou seja, a pasta que tem menor quantidade de hemicelulose, apresenta também menor quantidade de xilose. Ao contrário, a pasta com maior IGC, ou seja, a que tem maior quantidade de hemicelulose, apresenta igualmente maior quantidade de xilose. Outra parte interessante deste trabalho foi realizar a extracção da hemicelulose do LI, que infelizmente não foi conseguida. Recorreu-se à análise de RMN 1H para obter os resultados. Esta extracção foi bastante difícil de realizar, uma vez que a quantidade de hemicelulose a recuperar era muito pequena.

Embora com este trabalho tenha sido possível efectuar a extracção das hemiceluloses da pasta kraft, com os LI(s) utilizados, não foi no entanto, possível proceder à sua recuperação. Como trabalhos futuros, deveria fazer-se a optimização deste processo de recuperação, assim como estudar novas variáveis, como por exemplo o tempo, uma vez que, só a temperatura e a razão pasta/LI é que foram estudadas no presente trabalho. Seria também interessante testar novos LI(s) capazes de dissolver a hemicelulose.

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Anexos

Anexo A

Nesta parte podemos encontrar todas as tabelas necessárias para os resultados obtidos.

Tabela A.1: Tabela auxiliar para a determinação do teor de humidade da pasta. Massa da caixa de Petri (g)

±0,0001g

50,2961

Massa da caixa de Petri + pasta (g) ±0,0001g

52,6118

Massa da caixa de Petri + pasta seca (g) ±0,0001g

52,5097

Massa da pasta (g) ±0,0001g

2,3157

Massa da pasta seca (g) ±0,0001g

2,2136

Tabela A.2: Tabela auxiliar para a selecção do LI a utilizar para a dissolução de

hemicelulose. LI mLI/(g) ±0,0001g mTI/(g) ±0,0001g mTF/(g) ±0,0001g mHemicelulose/(g) ±0,0001g wHemicelulose [C2mim][MeSO4] 1,0082 13,9963 14,2386 0,2423 0,1938 [C4mim [HSO4] 1,0054 13,6116 13,6273 0,0157 0,0154 [C4mim][N(CN)2] 1,0059 13,9466 13,9759 0,0293 0,0283 [C2mim][CH3CO2] 1,0024 14,0343 14,3145 0,2802 0,2185

Tabela A.3: Tabela auxiliar para a selecção do LI a utilizar para a dissolução de celulose.

LI mLI/(g) ±0,0001g mTI/(g) ±0,0001g mTF/(g) ±0,0001g mCelulose/(g) ±0,0001g wCelulose [C2mim][MeSO4] 1,0101 13,8020 13,8141 0,0121 0,0118 [C4mim][HSO4] 1,0005 13,8555 13,8574 0,0019 0,0019 [C4mim][N(CN)2] 1,0077 13,4655 13,4730 0,0075 0,0074 [C2mim][CH3CO2] 1,0009 14,1191 14,4945 0,3754 0,2727

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Tabela A.4: Tabela auxiliar para o cálculo do teor de água nos líquidos iónicos utilizados.

LI mSSLI/(g) ±0,0001g mSCLI/(g) ±0,0001g mLI+H2O/(g) ±0,0001g mH2O/(g) ±0,0001g Teor de água (m/m) [C2mim][MeSO4] 29,2142 29,2377 0,0235 4,59×105 0,00195 [C4mim][HSO4] 29,2076 29,2913 0,0837 4,57×104 0,00545 [C4mim][N(CN)2] 29,2135 29,3019 0,0884 5,99×104 0,00677 [C2mim][CH3CO2] 29,2030 29,3169 0,1138 2,82×104 0,00248

Tabela A.5: Tabela com os valores das massas de LI e pasta utilizada na realização dos

ensaios. Ensaio mLI/(g) ±0,0001g mP/(g) ±0,0001g A 5,0040 0,2833 B 5,0084 0,1016 C 5,0011 0,0356 D 5,0013 0,2008 E 5,0029 0,0501 F 5,0028 0,2001 G 5,0027 0,0506 H 5,0062 0,1003 I 5,0030 0,1001

Anexos B

Nesta parte do trabalho podemos encontrar os restantes espectros de FTIR das amostras analisadas.

Figura B.1: Espectro FTIR do ensaio A.

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Figura B.3: Espectro FTIR do ensaio E.

Figura B.5: Espectro FTIR do ensaio G.

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