Esfoliação e hidratação da caulinita após intercalação com uréia

Gardolinski, José Eduardo Ferreira da Costa; Cantão, Maurício Pereira

doi:10.1590/s0100-40422001000600010

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“…6 Additional weak, broad bands of kaolinite at 3463 cm -1 and another weak one at 1639 cm -1 can be associated with water adsorbed on the external surface. 14 The spectrum of the intercalated material presented a similar set of frequencies for hydroxyl vibrations as does natural K NAT , which is in agreement with other kaoliniteurea complexes. 14 The bands located at 3505, 1683 and 1463 cm -1 were assigned to N-H, C=O and C-N stretching vibrations, respectively.…”

Section: Infrared Spectroscopysupporting

confidence: 83%

“…14 The spectrum of the intercalated material presented a similar set of frequencies for hydroxyl vibrations as does natural K NAT , which is in agreement with other kaoliniteurea complexes. 14 The bands located at 3505, 1683 and 1463 cm -1 were assigned to N-H, C=O and C-N stretching vibrations, respectively. The band at 3505 cm -1 is attributed to the formation of a hydrogen bond between the NH 2 urea group and oxygen atoms from the basal tetrahedral sheet.…”

Section: Infrared Spectroscopysupporting

confidence: 83%

“…As expected, ion intercalation into the kaolinite structure results in changing the amount of reactive acidic and basic sites on the internal and external surfaces. [12][13][14][15][16][17][18] The aim of the present investigation is to study the structural and physical-chemical characteristics of three different kaolinite forms: natural, urea-intercalated and also urea intercalated and delaminated samples. Various parameters, such as synthetic intercalation and delaminated procedures, the influence caused on adsorption capacity due to the intercalation and delamination processes, the kinetics of adsorption and applications for divalent copper and lead from aqueous solution, were explored.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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The performance of urea-intercalated and delaminated kaolinites-adsorption kinetics involving copper and lead

Guerra¹,

Airoldi²

2009

J. Braz. Chem. Soc.

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Amostras brasileiras de caulinita foram usadas no estudo dos processos de intercalação com uréia (K UR ) e de deslaminação (K UR/DL ). A amostra intercalada foi deslaminada por tratamento com ultra-som em solução ácida. A distância basal inicial de 0,72 nm passa a 1,08 nm com aumento na área superficial de 20,3 para 90,5 m 2 g -1 para K NAT e K UR/DL . Amostras de argila intercalada e deslaminada adsorveram cátions cobre e chumbo na interface sólido/líquido. Os modelos de isotermas de adsorção de Langmuir, Redlich-Peterson e Toth foram utilizados em processo de regressão linear e não linear para a obtenção de valores de b e K L para todas as amostras de caulinita. A capacidade de adsorção mais alta, de 12,8 mmol g -1 , foi obtida com a caulinita deslaminada. Os parâmetros cinéticos analisados pelos modelos de Lagergren e Elovich forneceram um bom ajuste para uma reação de pseudo-segunda ordem com valores de k 2 variando de 5,0 a 11,0 e de 4,9 a 13,0 mmol -1 min -1 para cátions cobre e chumbo, respectivamente.Brazilian kaolinite clay was used to study urea intercalation (K UR ) and delamination (K UR/DL ) processes. The intercalated sample was delaminated by ultrasonic treatment in acidic solution. The basal distance changed from 0.72 to 1.08 nm with increasing surface area from 20.3 to 90.5 m 2 g -1 for K UR and K UR/DL . Suspended pristine, intercalated and delaminated clays at pH 5.0 adsorbed copper and lead cations at the solid/liquid interface. The Langmuir, Redlich-Peterson and Toth adsorption isotherm models were employed in linear and nonlinear regression processes, to give b and K L values for all kaolinites. The highest adsorption capacity of 12.8 mmol g -1 was obtained with delaminated kaolinite. The kinetic parameters analyzed by the Lagergren and Elovich models gave a good fit for a pseudo-second order reaction with k 2 in the 5.0 to 11.0 and the 4.9 to 13.0 mmol -1 min -1 ranges for copper and lead cations, respectively.

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Section: Infrared Spectroscopysupporting

confidence: 83%

Section: Infrared Spectroscopysupporting

confidence: 83%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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The performance of urea-intercalated and delaminated kaolinites-adsorption kinetics involving copper and lead

Guerra¹,

Airoldi²

2009

J. Braz. Chem. Soc.

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“…Recentemente, a intercalação de polímeros também foi reportada 12,[17][18][19][20] utilizando-se a metodologia de intercalação do precursor seguida de polimerização térmica 12,20 , intercalação do polímero fundido com caulinita previamente expandida 17,18 , ou deslocamento de moléculas de água previamente intercaladas 19,20 . Um dos derivados obtidos durante o processo de lavagem da caulinita previamente intercalada é a caulinita hidratada [21][22][23] . Não existe um consenso na literatura sobre a composição química da caulinita hidratada [21][22][23][24][25][26][27][28] sendo sugerido, para alguns casos, o processo de funcionalização com grupamentos metóxido 24 , porém a caulinita hidratada foi preparada sem o uso do metanol e também tem características idênticas 21 .…”

Section: Introductionunclassified

Comportamento térmico da caulinita hidratada

Gardolinski

Filho

2003

Quím. Nova

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Recebido em 23/11/01; aceito em 28/5/02 THERMAL BEHAVIOR OF HYDRATED KAOLINITE. Well-ordered kaolinite from the Brazilian Amazon Region (State of Pará) was initially reacted at 60 °C with a water dimethylsulfoxide mixture. After washing and characterisation, the resulting material was washed several times with methanol and in the final step with water. The water molecules displace the previously dimethylsulfoxide intercalated molecules and two different hydrated kaolinites were obtained. An unstable phase characterized by an interplanar basal distance of 0,996 nm that after drying collapse to the stable 0,844 nm hydrated kaolinite. The dehydration of the sample to disordered kaolinite was accompanied by Powder X-ray Diffractometry, thermal analysis (simultaneous TG and DSC) and FTIR spectroscopy.Keywords: kaolinite; clay minerals; intercalation compounds. INTRODUÇÃOOs argilominerais do grupo da caulinita envolvem quatro variedades politípicas polimórficas, a Nacrita (JCPDS:16-606), Diquita (JCPDS:10-446), Caulinita (JCPDS:14-164 e 29-1488) e Haloisita 0,7 nm ou metahaloisita (JCPDS:29-1487), todos com a fórmula Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 , além da Haloisita 1,0 nm ou endelita (JCPDS:1489) com a fórmula Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 .2H 2 O 1,2 . Tipicamente os argilominerais nacrita, diquita, caulinita e haloisita 0,7 nm ocorrem na forma de cristais tabulares e a haloisita 1,0 nm na forma de tubos ou cilindros, que ocorrem pelo enrolamento das lamelas da caulinita.Dependendo da sua gênese, a caulinita pode se apresentar com elevada, média e alta ordem estrutural ao longo do eixo "b" da estrutura triclínica (ou monoclínica), sendo baixo o teor de substituintes isomórficos (normalmente Fe +3,+2 no sítio do alumínio), sendo considerada eletricamente neutra. Minerais do grupo da caulinita e outros argilominerais são formados pela decomposição de feldspatos por processos geológicos, tendo provavelmente sericita como intermediário (Eq. 1). A formulação da caulinita pode ser descrita como resultante da deposição de 2 moles de gibbsita (variedade polimórfica do Al(OH) 3 ) sobre dois moles de sílica, mantendo-se as estruturas dos dois compostos (tipo 1:1). A Figura 1 apresenta a estrutura da gibbsita (a), sílica (b), o processo de montagem da estrutura ideal da caulinita (c) e a estrutura final da caulinita (d).Na estrutura da gibbsita os átomos de alumínio estão posicionados nos centros dos octaedros e, nos vértices, estão posicionados os grupamentos hidroxila. Somente 2/3 dos octaedros são ocupados e os octaedros são ligados pelas arestas, o que caracteriza a caulinita como dioctaédrica 1,2 . Na estrutura da sílica, os átomos de silício estão posicionados nos centros dos tetraedros, nos quais os vértices são ocupados por átomos de oxigênio. Devido a forma com que os tetraedros são coordenados uns aos outros, cria-se um buraco na lamela que expõe a hidroxila interna para eventuais reações (Figura 1b). Exemplos de intercalação de caulinitas envolvem o uso de pequenas moléculas polares (tipicamente dimetilsulfóxido e Nmetilformamida) 3-...

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“…Diversos materiais têm sido pesquisados como adsorventes para surfactantes, dos quais podem-se destacar os hidróxidos duplos lamelares, 17 os argilomineriais, [18][19][20][21][22] Surfactantes catiônicos como cloreto de hexadecilpiridina (HDPC), brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB), nitrato de tetrabutilamônio (TBAN) e hiamina formam pares iônicos com compostos orgânicos coloridos que contêm grupos ácidos sulfônicos. Além disso, estes pares iônicos são solúveis em diferentes solventes orgânicos como clorofór-mio, tetracloreto de carbono, 1,2-dicloroetano e metil-isobutil-cetona (MIBK).…”

Section: Introductionunclassified

Estudo da adsorção de surfactante catiônico na matriz inorgânica fosfato de nióbio hidratado

Pereira

Silva

2009

Quím. Nova

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Recebido em 25/7/07; aceito em 25/7/08; publicado na web em 18/12/08 ADSORPTION STUDY OF THE SURFACTANT IN INORGANICS MATRICES. This work describes the study the adsorption of a cationic surfactant, cetyl trimethyl ammonium bromide (CTAB) in the hydrous niobium phosphate matrix. The matrix was characterized by powder X-ray diffraction (DRX), thermal analysis (TG), differential scanning calorimetry (DSC), scanning electron microscopy (SEM) and surface area measurements (BET). The Langmuir and Freundlich isothermal models were used in the CTAB adsorption study. The adsorption process wasn`t favorable for the NbOPO 4 .nH 2 O in both studied models.Keywords: Langmuir isotherm; Freundlich isotherm; hydrous niobium phosphate. introduçãoO nióbio é encontrado na natureza nos minerais chamados columbita e pirocloro, cuja ocorrência na crosta terreste é da ordem de 24 g/t. O Brasil detém as maiores reservas de nióbio atualmente e é líder mundial na sua produção. 1 O nióbio é um metal refratário 2 com estrutura cúbica de corpo centrado, leve e dúctil 3 que pode ser trabalhado e usinado quando não tiver impurezas. 2 Apesar de resistente a vários ácidos, o nióbio metálico pode ser dissolvido em uma mistura de ácido fluorídrico/ nítrico. [4][5][6][7][8] O primeiro trabalho sobre métodos de preparação e processo de caracterização de fosfato de nióbio (V) foi realizado por Hahn, em 1951, utilizando quatro processos distintos: os dois primeiros partiram de óxido de nióbio (V) recém-precipitado; no terceiro, usou-se hexaniobato de potássio como material de partida e no quarto realizou-se fusão a 1000 °C de uma amostra de Nb 2 O 5 previamente impregnada com excesso de ácido fosfórico (85%). Um considerável número de compostos inorgânicos cristalino de características lamelares, tais como argilominerais, fosfatos, fosfanatos, óxidos de metais de transição etc, são conhecidos em virtude de suas diversas propriedades químicas, dentre elas destacam-se o comportamento de trocadores iônicos, adsorção e compostos de intercalação. 9 No processo de adsorção as moléculas presentes na fase fluida são atraídas para a zona interfacial devido à existência de forças atrativas não compensadas na superfície do adsorvente. A adsorção em superfícies sólidas é uma tecnologia de separação e purificação, largamente utilizada em muitos processos industriais, que tem como objetivo concentrar substâncias. De acordo com a natureza do resí-duo, orgânico ou inorgânico, o escoamento sem tratamento prévio em poços, lagoas, rios, mares ou oceanos tende gradualmente a ser proibido, pois além de potencialmente tóxico, pode reduzir níveis de oxigênio dissolvido impedindo o desenvolvimento da fauna e flora aquáticas. 10 Os surfactantes são produtos muito utilizados nas indústrias quími-cas, aparecendo em uma série de segmentos, tais como em óleo de motor usados nos automóveis, em produtos farmacêuticos, em produtos de limpeza e processo de refino de petróleo. Na década passada houve uma grande expansão na aplicação de surfactantes nas áreas de tecnologia, impress...

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Esfoliação e hidratação da caulinita após intercalação com uréia

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The performance of urea-intercalated and delaminated kaolinites-adsorption kinetics involving copper and lead

The performance of urea-intercalated and delaminated kaolinites-adsorption kinetics involving copper and lead

Comportamento térmico da caulinita hidratada

Estudo da adsorção de surfactante catiônico na matriz inorgânica fosfato de nióbio hidratado

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