Recebido em 11/12/03; aceito em 18/10/04; publicado na web em 17/2/05 APLICATION AND CHEMICAL MODIFICATION OF SILICA-GEL OBTAINED FROM SAND. The silica gel was obtained from sand and its surface was modified with POCl 3 to produce Si-Cl bonds on the silica surface. Ethylenediamine was covalently bonded onto the chlorinated silica surface. The adsorption of the chlorides of divalent cobalt, nickel and copper was qualitatively studied to show that the bonding of ethylenediamine onto the silica gel surface produces a solid base capable of chelating metal ions from solution. The experiments illustrate the extraction of silica gel, its reactivity, the development of modified surfaces and its application in removing metal ions from water and are deigned for undergraduate inorganic chemistry laboratories.Keywords: silica; teaching experiment; adsorption.
INTRODUÇÃOO silício é um dos elementos mais abundantes na crosta terrestre. Os silicatos correspondem a 60% de todo o silício presente na Terra. Estes compostos apresentam uma grande importância geológica, sendo encontrados na forma de argilas, ágatas, quartzo, ametistas, opalas, etc 1,2 . O composto dióxido de silício, SiO 2 , é denominado de sílica e pode ser cristalina ou amorfa. O quartzo e a terra de diatomácea são exemplos de sua forma cristalina enquanto a chamada sílica gel, de sua forma amorfa 1,2 . A sílica gel é um polímero inorgânico inerte, resistente, amorfo, com alta porosidade, que possui muitas aplicações tecnológicas, tais como a fabricação de vidros, cerâmicas, isolantes térmicos, silicones, etc 2 . A presença de grupo silanóis em sua superfície permite sua modificação química, no sentido de produzir novos materiais com outras aplicações tecnológicas diversas 3 . Assim, a sílica gel desempenha um papel importante na função de suporte para uma grande gama de substâncias com extensa aplicabilidade prática 2,3 . A modificação da sílica permite a obtenção de compostos de maior versatilidade e com propriedades específicas, relacionadas às espécies ligadas à sua superfície 4 . Entre suas diversas aplicabilidades pode-se destacar a capacidade de troca catiônica 5,6 , a quelação de espécies 7 , a pré-concentração [17][18] . A sílica apresenta-se em unidades tetraédricas SiO 4 distribuí-das aleatoriamente (Figura 1) e unidas por pontes de siloxanos, Si-O-Si (3), em seu interior e contém grupos silanóis vicinais, Si-OH (2), e geminais, HO-Si-OH (1), dispersos na superfície, os quais são sensíveis às reações que possibilitam as modificações quími-cas desta matriz.O método mais comum de modificação da sílica gel com grupos orgânicos pendentes está baseado na reação dos grupos silanóis com agentes sililantes. Estes compostos possuem estrutural geral (RO) 3 SiY, onde Y é a cadeia carbônica contendo o grupo funcional desejado 19 . Porém, estes reagentes são muito específicos e caros.Com o objetivo de contornar este problema, pode-se modificar a superfície da sílica gel através de sua cloração com POCl 3 , a fim de aumentar a reatividade deste polímero inorgânico e...
