64ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 6. Química Inorgânica

DESALUMINIZAÇÃO DE ZEÓLITAS BETA PARA ADSORÇÃO LÍQUIDA DE ANTRACENO

Caroline Meneses da Silva 1 Júlia Marina Müller 2 Sílvia Cláudia Loureiro Dias 3

1. Instituto de Química - UNB 2. Instituto de Química - UNB 3. Profa. Dra./Orientadora - Instituto de Química - UNB

INTRODUÇÃO:

As zeólitas, assim denominadas por Cronstedt (do grego zeo e lithus, pedra que “ferve”), possuem um esqueleto cristalino constituído pela combinação tridimensional de tetraedros TO4 (T=Si, Al, B, Ga, Ge, Fe, P, Co,...) unidos entre si por meio de átomos de oxigênio. Esses materiais funcionam como microrreatores catalíticos . Os processos catalíticos industriais estão sendo substituídos e adequados de forma a reduzir os danos ambientais, através da substituição de soluções ácidas, por zeólitas (sólidos), facilitando assim a utilização de reatores contínuos, a regeneração do catalisador, a diminuição da contaminação de efluentes e supressão dos problemas de corrosão nos equipamentos.

METODOLOGIA:

No presente trabalho, foi estudada a desaluminização da zeólita beta (Zeolyst International CP814E – razão molar SiO2/Al2O3 = 25; Forma catiônica: Amoniacal; Na2O wt %: 0.05). A massa de NH4-BEA utilizada inicialmente para cada uma das desaluminizações foi de aproximadamente 5 gramas em diferentes condições reacionais, variando –se a concentração do ácido clorídrico (0,5 e 1,0 M) como agente desaluminizante, a temperatura (50°C, 75°C e 100°C) e o tempo de desaluminização (30, 90 e 180 minutos). A caracterização estrutural foi por Difração de raios X e Fluorescência de Raios por Energia Dispersiva e por meio de caracterizações térmicas (TG, DTA, DTG) e espectroscópicas (FT-IR, UV-Vis). Com as amostras já desaluminizadas mediante o tratamento hidrotérmico e devidamente caracterizadas, foi feito um estudo para a sua utilização na adsorção líquida de antraceno, um PAH (hidrocarboneto policíclico aromárico) carcinogênico de alto impacto ambiental.

RESULTADOS:

O estudo da absorbância de antraceno através de UV-vis para a zeólita pura calcinada indicou que houve uma grande adsorção do antraceno mesmo em pouco tempo de contato (5 min). Foi possível perceber que após 10 minutos a zeólita adsorve todo o antraceno na solução. Em 15 minutos, sinais de antraceno são novamente evidenciados, indicando uma dessorção do poliaromático. Esse sinal se mantém crescente ao longo do tempo, até 30 minutos quando o equilíbrio de adsorção/dessorção é atingido. As amostras desaluminizadas foram analisadas para os tempos de 5, 7 e 10 minutos considerando que, dada a maior força ácida de seus sítios, haveria uma maior adsorção de antraceno. Observou-se que o sinal do antraceno diminuiu quase que completamente com 5 min e cresceu ao longo do tempo o que indica que ocorreu a dessorção do PAH.

CONCLUSÃO:

Os testes de adsorção mostraram que as zeólitas desaluminizadas apresentam um comportamento diferenciado quando comparado a zeólita beta pura. Considerando que a relação hidrofobicidade/hidrofilicidade da zeólita têm papel fundamental em testes de extração de PAHs e sua posterior reutilização, um estudo mais amplo dos experimentos de desaluminização/realuminização da zeólita beta e da adsorção/dessorção de antraceno está sendo realizado com um total de 12 amostras desaluminizadas (variando concentração de ácido clorídrico, temperatura e tempo) para futura aplicação na adsorção de antraceno e moléculas maiores de PAHs (benzo[k]fluoranteno e benzo[g,h,i]perileno).

Palavras-chave: Zeólita Beta, Desaluminização, Adsorção Líquida.