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Título: Caracterização da argila vermiculita expandida para possível aplicação como adsorvente
Título(s) alternativo(s): Characterization of the expanded vermiculite clay for possible application as adsorbent
Autor(es): Teodoro, Luisa
Orientador(es): Rocha, Raquel Dalla Costa da
Palavras-chave: Mineralogia
Análise instrumental
Adsorção
Mineralogy
Instrumental analysis
Adsorption
Data do documento: 28-Nov-2018
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Pato Branco
Referência: TEODORO, Luisa. Caracterização da argila vermiculita expandida para possível aplicação como adsorvente. 2018. 33 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2018.
Resumo: O presente trabalho teve como objetivo caracterizar por padrões físico-químicos e mineralógicos da argila vermiculita expandida, determinando as propriedades de ponto de carga zero (pHpcz), sítios ácidos e básicos, capacidade de troca catiônica (CTC) e realizando análises pelas técnicas de difração de raios-X (DRX), espectrometria de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A interpretação dos resultados foi feita de modo a focar na possível utilização da argila como adsorvente de contaminantes e, sobre os mesmos, embasou-se suposições acerca das melhores condições de adsorção e estimou-se o caráter dos processos. Encontrou-se o ponto de carga zero da vermiculita próximo ao pH 8,56, valor corroborado pelo número de sítios básicos também ser maior do que o de sítios ácidos, em concordância com a estrutura química e carga superficial negativa prevista do mineral. A capacidade de troca catiônica foi de 1,22x10-3 mmol de azul de metileno/100g de argila, valor inferior aos valores de CTC existentes na literatura dados por outros métodos. O difratograma de raios-X revelou alta cristalinidade e pureza do material. O espectro de infravermelho com transformada de Fourier indicou a presença de água adsorvida e grupos funcionais característicos da argila, reafirmando que a mesma é pura. A microscopia eletrônica de varredura forneceu imagens claras da estrutura lamelar e permitiu a medida da distância interlamelar, sugerindo elevada área superficial e capacidade de adsorção de moléculas de variados tamanhos. Pelo estudo dos resultados e com base na literatura já existente, concluiu-se que a argila vermiculita expandida tem grande potencial como adsorvente de contaminantes, desde que sejam previamente estudadas e adequadas as condições de adsorção à natureza da argila e do adsorbato.
Abstract: The present work had as objective to characterize by physical chemical and mineralogical standards the expanded vermiculite clay, defining its zero charge point (pHzcp), basic and acid sites, cationic exchange capacity (CEC) and performing analysis by the techniques of X-ray diffraction (XRD), Fourier transformation infrared spectrometry (FTIR) and scanning electronic microscopy (SEM). The interpretation of the results was done as to focus in the possible use of the clay as adsorbent of contaminants and the same results were used as theoretical background for suppositions about the best adsorption conditions and for estimating the quality of the processes. The zero charge point of the vermiculite was found near the pH 8,56, and such value was corroborated by the fact that the number of basic sites found was bigger than the number of acid sites, in concordance with the foreseen chemical structure and negative superficial charge of the mineral. The cationic exchange capacity (CEC) value found was of 1,22x10-3 mmol of methylene blue/100g of clay, this value is below values of CEC found in the existing literature given by other methods. The X-ray diffratogram revealed the material’s high cristalinity and purity. The Fourier transformation infrared spectrum indicated the presence of adsorbed water and the clay’s characteristic functional groups, reaffirming that the clay is pure. The scanning electronic microscopy provided clear images of the sheet structure and allowed the measument of the intersheet distance, suggesting high superficial area and capacity to adsorb different sized molecules. By the results’ study and with the existing literature’s background, it was concluded that the expanded vermiculite clay has great potential as contaminant’s adsorbent, as long as the conditions of adsorption are studied and adequated to the adsorbate’s nature previously.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11652
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