65ª Reunião Anual da SBPC

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

MODIFICAÇÃO DA MONTMORILLONITA-KSF COM DODECILAMINA NA FORMA PROTONADA NA REMOÇÃO DO CORANTE VERMELHO DE REMAZOL

Alan Ícaro Sousa Morais - Depto. de Química - UFPI. Márcia Maria Fernandes Silva - Depto. de Química - UFPI. Edson Cavalcanti da Silva Filho - Depto. de Química - UFPI. Maria Rita Morais Chaves Santos - Depto. de Química - UFPI. Maria Gardênnia da Fonseca - Depto. de Química – UFPB. Luiz Sousa Santos Júnior - Prof. Dr./Orientador - Depto. de Química - UFPI.

INTRODUÇÃO:

Os argilominerais são silicatos que, devido às suas propriedades únicas, como estrutura lamelar ou fibrosa, capacidade de troca iônica, variabilidade na composição química e na carga elétrica das partículas, entre outras, apresentam comportamentos físico-químicos especiais que determinam suas propriedades superficiais e, portanto, suas interações com substâncias orgânicas e inorgânicas. O desenvolvimento dos materiais híbridos é um campo da pesquisa que vem apresentando um aumento considerável nos últimos anos, devido principalmente ao fato de combinar o conhecimento tradicional com as novas abordagens e as modernas tecnologias. O progresso dos materiais híbridos tem como objetivo atender à crescente demanda por novos sólidos multifuncionais com variadas aplicações, tais como adsorção, catálise, entre outras.

OBJETIVO DO TRABALHO:

O presente trabalho tem como objetivo sintetizar um híbrido através da reação de intercalação da dodecilamina protonada na montmorillonita-KSF sódica, visando aplicar este sólido modificado na remoção do corante aniônico vermelho de remazol em solução aquosa em que os efeitos do pH ótimo e do tempo de equilíbrio foram investigados.

MÉTODOS:

10,0 g de montmorillonita-KSF sódica (KSF-Na+) foi suspensa em 50,0 mL de água deionizada. Uma solução de dodecilamina, em solução aquosa de HCl foi preparada misturando 4,38 mL de um composto orgânico com uma solução de 0,2 mol L-1 de HCl em meio aquoso. Em seguida, 100,0 mL de uma solução orgânica foi adicionada à suspensão de argila. O sistema reagiu por 48 h, com agitação mecânica, a 298 K. Após 48 h à temperatura ambiente, filtrou e secou a 333 K durante 24 h sob vácuo para produzir a KSF-DP. No estudo de adsorção, variou-se os pHs utilizando as soluções de HCl e NaOH a 0,1 mol L-1 para ajustar a solução a 1000 mg L-1, nas quais foram colocadas 50,0 mg do adsorvente em 20 mL das soluções aquosas do corante e mantidas sob agitação a 303 K no tempo de 3 h. Posteriormente, o sobrenadante foi separado por centrifugação por 10 min a 3500 rpm. No ensaio do tempo, 12 soluções do corante a 1000 mg L-1 no tempo de 10 a 140 min foram adicionadas a 50,0 mg da KSF-DP e mantida sob agitação. Alíquotas foram retiradas do sobrenadante e as concentrações de corante remanescente e iniciais foram determinadas por Espectrometria de Absorção Molecular UV-VIS. As quantidades adsorvidas q (mg g-1) foram calculadas aplicando a equação: q=(Ci-Ce)*V/m onde Ci e Ce (mg L-1) são as concentrações do corante no início e no equilíbrio em solução, V (L) o volume utilizado e m é a massa do adsorvente em (mg).

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Os resultados de análise CHN foram 15,5 % de C; 3,09 % de H e 1,44 % de N. Partindo destes percentuais foi possível determinar o teor de grupos orgânicos ancorados na KSF-Na+. Com os dados de análise elementar de carbono e nitrogênio verificou-se que 1,03 mmol g-1 de grupos orgânicos foram ancorados na KSF-DP. Nos difratogramas da KSF-Na+ e da KSF-DP foram observadas mudanças na intensidade dos picos sugerindo que houve um aumento na cristalinidade do sólido após a reação de incorporação. Os difratogramas mostraram a distância do primeiro pico passando para os valores de 2θ para 6,05° e 4,65° indicando espaçamentos basais de 1450 e 1890 pm para os sólidos KSF-Na+ e KSF-DP, respectivamente. Sugerindo a entrada dos grupos orgânicos na distância interlamelar da matriz precursora. No estudo do pH observou-se a quantidade máxima de adsorção do corante à medida que variou o pH da solução. À medida que aumentou o pH ocorreu uma redução na adsorção, isto pode estar relacionado com o fato de que em meio básico há excesso de íons OH- e o corante utilizado no testes é de caráter aniônico, ocasionando uma diminuição na adsorção. O pH 1 foi onde ocorreu a maior adsorção do corante devido a superfície da KSF-DP está protonada confirmando que a interação eletrostática. O efeito do tempo na temperatura de 303 K para a adsorção foi alcançada em 80 min na concentração de 1000 mg L-1 com valor máximo de retenção de 268,00 mg g-1.

CONCLUSÕES:

O resultado apresentado pela análise elementar confirmou a incoporação do grupo orgânico na KSF-Na+. Pelo difratograma da KSF-DP mostrou um aumento na organização estrutural e um aumento na distância interlamelar comparado a KSF-Na+ sugerindo a efetividade da reação. A KSF-DP foi aplicada na adsorção do corante aniônico vermelho de remazol em que analisou-se o pH ótimo e o melhor tempo de retenção. O estudo do pH foi um fator determinante na remoção do corante, o pH em meio ácido foi quem mais adsorveu o corante vermelho de remazol. O equilíbrio do corante aniônico foi alcançado em 80 min na concentração de 1000 mg L-1, na qual produziu excelente resultado de remoção de 268,00 mg g-1.

Palavras-chave: Montmorillonita-KSF, híbrido, vermelho de remazol..