Estudio Cinético de la Degradación Térmica de Quitina y Quitosano de Camarón de la Especie “Heterocarpus Vicarius” Empleando la Técnica Termogravimétrica en Modo Dinámico

Abstract

Resumen. Se analizó la cinética de degradación térmica de la quitina y el quitosano utilizando la técnica termogravimétrica (TGA) en modo dinámico. El análisis TGA se llevó a cabo en atmósfera inerte de nitrógeno, utilizando un ámbito de temperaturas de 30 hasta 600°C, además con valores de rapidez de calentamiento (β) de 5, 10, 15, 20, 25 y 30 grado/min. Se aplicaron los modelos cinéticos de degradación de Ozawa, Friedman, Kissinger y Broido. Para la degradación del quitosano todos los modelos aplicados presentaron buen ajuste, por otro lado para la quitina el comportamiento fue diferente, puesto que el único modelo que presentó un buen ajuste lineal fue el de Broido. A partir de los termogramas obtenidos se determinó que la temperatura de descomposición es mayor para la quitina que para el quitosano, esto debido a la mayor cristalinidad y menor grado de polimerización de la quitina. No obstante, en los valores cinéticos, se obtuvo una mayor energía de activación para el quitosano, producto del entrecruzamiento propiciado por el grupo amino libre. En la aplicación del modelo de Ozawa para quitosano se manifestó el efecto de compensación cinética, de manera que al darse un aumento de la energía de activación, el factor preexponencial incrementa, manteniendo el valor de la constante de velocidad invariable.

Abstract. In this research, the kinetics of thermal degradation of chitin and chitosan using thermogravimetric technique (TGA) in dynamic mode were studied. TGA analysis was carried out in an inert atmosphere of nitrogen, using a range of temperatures from 30 to 600ºC, in addition to rapidly heating values (β) of 5, 10, 15, 20, 25 and 30 degree/min. Kinetic models were applied degradation Ozawa, Friedman, Kissinger and Broido. For the degradation of chitosan all models applied presented good adjustment, on the other hand for the chitin behavior was different, as the only model that presented a good adjustment linear was that of Broido. From the termogramas obtained was determined that the decomposition temperature is higher for the chitin that for the chitosan, this is due to the greater crystallinity and a lower level of polymerization of the chitin. However, in the values kinetic, was obtained greater activation energy for the chitosan, a product of interbreeding led by the group amino free. In the implementation of the model of Ozawa for chitosan expressed the effect of compensation kinetics, so that to be an increase of the activation energy, the factor preexponencial increases, maintaining the value of the rate constant change.