Desenvolvimento e aplicações de RMN unilateral para análise de reações químicas in situ

• Processo: 09/01104-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2009
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2012
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Luiz Alberto Colnago
• Beneficiário: Luís Fernando Cabeça
• Instituição Sede: Embrapa Instrumentação Agropecuária. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Reações químicas Cinética química Biodiesel Transesterificação Ressonância magnética nuclear Qualidade dos alimentos Umidade do solo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biodiesel | Cinética de reações | reação de polimerização | Reação de transesterificação | RMN Unilateral | Aplicação de RMN unilateral (baixo campo) para acompanhar cinética de reações químicas in situ

Resumo

A ressonância magnética nuclear com ímãs de baixo campo magnético e baixa homogeneidade vem tomando um papel importante dentro do meio acadêmico nos últimos anos. Esse tipo de aparelho já vem sendo usado pelo setor industrial, principalmente na área de controle de qualidade de alimentos desde a década de 60 e teve sua importância renomada no setor petroleiro a partir da década de 80. Entretanto, é a partir dos anos 90 que um novo aparelho de baixo campo pesando cerca de 2,5 kg tem sua configuração estabelecida. A sonda (imã e bobina de excitação e detecção) do NMR unilateral (tipo NMR-MOUSE) consiste em dois magnetos com magnetização anti-paralela produzindo o campo magnético B0, com as linhas de campo magnético sendo projetadas para frente de ambos os ímãs. A bobina de RF é posicionada no gap entre os dois magnetos de forma que o campo magnético polarizado estático B0 e o campo de radiofrequência (RF) B1 são aproximadamente ortogonais, um em relação ao outro. Esse novo tipo de RMN remoto permitiu uma configuração de baixo volume e massa, e consequentemente, uma grande portabilidade. Este conceito tem sido usado na detecção de umidade no solo, análise de alimentos, diagnósticos biomédicos, inspeção de borracha, polímeros, objetos de herança cultural, como sensor em testes laboratoriais, estudos da degradação ou envelhecimento de materiais com o tempo para alcançar predições de tempo de vida. Essa nova tecnologia vem se popularizando e novas aplicações vêm sendo propostas. Baseado nestes dados, o grupo de RMN da Embrapa vem explorando há mais de uma década o uso da RMN em baixa resolução em problemas de análises quantitativa e qualitativas de amostras estáticas e em fluxo. Assim, neste projeto de pos-doutorado pretende-se desenvolver a instrumentação e aplicação dessa tecnologia na avaliação in situ de reações químicas, como por exemplo, a reação de transesterificação, usada na produção de biodiesel e de polimerização da reação de cura de resina epóxi. A idéia principal é desenvolver uma metodologia de análise baseada em RMN unilateral para mapear reações diretamente no reator. (AU)