Interações entre corantes e argilas em suspensão aquosa

Abstract

Recebido em 18/11/99; aceito em 16/3/00 INTERACTION BETWEEN DYES AND CLAYS IN AQUEOUS SUSPENSION.Adsorption of cationic dyes on clays can be used as a model for the interactions between organic compounds and these minerals. Cationic dyes like methylene blue are used to study these interactions because of the spectroscopic changes observed when their molecules are adsorbed on clay surfaces. Depending on the structure and layer charge of the clay particles several processes may occur, like adsorption of dye monomers and aggregates on the external and internal surfaces of the clay tactoids, migration towards internal surfaces, protonation, etc. Under certain conditions the deaggregation-aggregation of the clay particles are accelerated trapping dye species during these processes. A general scheme is proposed for the processes occurring between clays and dyes in aqueous suspensions, which can be used to explain the behaviour of specific systems.Keywords: cationic dyes; clays; clay-dye interactions. DIVULGAÇÃOAs interações de compostos orgânicos com argilas tem sido objeto de numerosas revisões da literatura 1,2 . O interesse nestes processos se direciona principalmente para o comportamento de herbicidas catiônicos 3 , fotoestabilização de complexos pesticidas-argilas 4 , moléculas de corantes orgânicos 5,6 e modificação hidrofóbica das superfícies de argilas.7 Por outro lado, as argilas podem servir como suportes e/ou catalisadores para vários tipos de reações e fotorreações. Cátions orgânicos participam de equilíbrio de troca iônica com a superfície das argilas, além de serem altamente seletivos, como mostram alguns estudos de adsorção competitiva 6 . A utilização de corantes como sondas é bastante interessante, já que são rapidamente adsorvidos pelas argilas e as diferentes espécies formadas após a adsorção são facilmente detectadas por técnicas espectroscópicas clássicas, como UV-VIS e fluorescência. A partir do conhecimento da espécie do corante formada durante o processo de adsorção, pode-se caracterizar os diferentes microambientes (sítios de adsorção) presentes em cada tipo de argilas. O conhecimento das características desses sítios tem grande importância, por exemplo, quando se deseja descrever a reatividade de algumas macromoléculas biológi-cas, como enzimas e proteínas, encontradas nos solos 8 , a ação de pesticidas e herbicidas 3,4 , e em geral todos os processos envolvendo solos. A mesma metodologia descrita, empregando corantes como sondas, é também aplicada ao uso de sistemas similares como zeolitas e silicatos 9 . ARGILAS 10-12A definição clássica designa argila como um material natural, terroso, de granulação fina que quando umedecido com água apresenta plasticidade. Os minerais constituintes das argilas são os argilominerais. Estes compostos são silicatos hidratados que possuem estrutura em camadas constituídas por folhas contínuas formadas por tetraedros de silício (ou alumí-nio) e oxigênio, e folhas formadas por octaedros de alumínio (magnésio ou ferro) e oxigênio e hidroxilas (Figura 1). 11Uma f...

Caracterização de argilas bentonitas e diatomitas e sua aplicação como adsorventes

“…[1][2][3][4][5][6][7] Estes minerais são filossilicatos hidratados que, devido ao fenômeno de substituição isomórfica na sua estrutura cristalina lamelar, por exemplo, de Si +4 por Al +3 , apresentam cátions trocá-veis entre as lâminas e por isto possuem alta capacidade de troca catiônica (CTC). 8 Bentonitas 7 são argilas do grupo das montmorillonitas, que possuem como cátions de compensação Na + e Ca +2 . A montmorillonita é uma argila que possui unidade estrutural tipo 2:1, uma folha de tetraedros de sílica ligados pelos oxigênios localizados nos vértices da base e uma folha de octaedros de alumínio ligados pelas faces laterais (Figura 1S, material suplementar).…”

Adsorção do corante azul de metileno em partículas de argilominerais: análise dos tamanhos das partículas

“…Os espectros de absorção de luz visível são diferentes para as moléculas que se encontram nas formas agregadas daqueles vistos para os monômeros do corante (i.e., moléculas que se encontram separadas umas das outras), uma vez que a agregação altera significativamente os níveis de energia para as transições eletrônicas das mesmas. 19,22,23 Como exemplo, em soluções de azul de metileno, AM, com concentrações da ordem de 10 -6 mol L -1 , nota-se uma banda de absorção máxima em 670 nm correspondente aos monômeros de AM. Em concentrações mais altas, a banda dos monômeros diminui e outra banda com máximo em 605 nm, atribuída aos dímeros de AM, passa a predominar.…”

“…Em concentrações ainda maiores é possível observar outra banda por volta de 575 nm, referente aos trímeros e agregados maiores. 22,23 Em meio aquoso altamente ácido o AM exibe também uma banda com máximo em 765 nm, que é atribuída aos monômeros protonados do corante.…”

“…[23][24][25] Nota-se que no momento da adição do corante na suspensão, apenas uma banda intensa em 668 nm é detectada. Essa banda é atribuída aos monômeros de AM adsorvidos na laponita.…”

Estudo fotofísico da adsorção de moléculas orgânicas em argilas

“…A sorção em argilas controla as moléculas orgânicas, impedindo de se agregarem e alterando sua fotoatividade (Bujdak, 2015). A eficiência da adsorção de corantes e resíduos químicos por argilas possibilita também um aprimoramento no tratamento de poluentes (Bujdak, 2006 (Santos, 1975;Gomes, 1988 (Santos, 1975;Neumann, Gessner et al, 2000).…”