En este trabajo se presenta la caracterización de hidrogeles constituidos por metilcelulosa (MC) atrapada en una red de poliacrilamida (PAAm) preparada mediante polimerización reticulada (proceso de gelificación). Las propiedades espectroscópicas y morfológicas se investigaron mediante espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier y microscopia electrónica de barrido, respectivamente. Se investigaron en detalle los efectos de los contenidos de AAm, MC, la carga iónica de los contra-iones salinos (NaCl, KCl, NH4Cl, CaCl2, MnCl2, MgCl2 y AlCl3) y los fertilizantes [(NH4)2SO4 y KH2PO4] sobre las propiedades cinéticas e hidrofílicas (grado de hinchamiento). Al disminuir el contenido de MC o aumentar el de acrilamida, se produjo una pronunciada disminución de la absorción de agua por los hidrogeles.
El aumento de la sal de contraión X-Cl y la presencia de fertilizante en el medio de hinchamiento externo también provocaron una disminución de la captación de agua. El mecanismo de absorción de agua de los hidrogeles PAAm-MC hinchados en agua siguió la difusión fickiana, mientras que los mecanismos de los hidrogeles hinchados en medios acuosos salinos o fertilizantes siguieron el proceso de transporte anómalo. Gracias a su rápida y elevada absorción de agua, las matrices tridimensionales porosas que contienen PAAm y MC son prometedoras para la agricultura como vehículos portadores.
INTRODUCCIÓN
Los hidrogeles son materiales poliméricos compuestos por una o más redes tridimensionales estructuradas formadas por cadenas macromoleculares interconectadas mediante enlaces covalentes (enlaces cruzados) o interacciones físicas [1]. En condiciones específicas, estos materiales tienen la capacidad de absorber grandes cantidades de agua [2,3], lo cual los hace fundamentales en diversos procesos, especialmente en la producción de materiales para aplicaciones médicas [4-6] y agrícolas [7,8].
Existen hidrogeles sintetizados a partir de materiales naturales o sintéticos. Aquellos derivados de materiales naturales pueden presentar propiedades mecánicas insatisfactorias y pueden actuar como sustratos para el crecimiento de patógenos, desencadenando respuestas inflamatorias [9]. En contraste, los hidrogeles sintéticos pueden carecer de propiedades bioactivas pero exhiben excelentes propiedades mecánicas e hidrofílicas [10], lo que los hace adecuados para aplicaciones donde se requiera resistencia y capacidad de absorción de agua.
El polisacárido metilcelulosa (MC) es un ejemplo de polímero hidrófilo que puede formar geles mediante reticulación química con di-aldehídos en presencia de un ácido fuerte [11].
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