Quimissorção de cátions divalentes em sílica gel modificada com ácido tioglicólico: a influência do pH e força iônica

Abstract

Recebido em 6/1/06; aceito em 4/8/06; publicado na web em 22/2/07 CHEMISORPTION OF DIVALENT CATIONS ON A SILICA GEL SURFACE MODIFIELD WITH THIOGLYCOLIC ACID -pH INFLUENCE AND IONIC STRENGTH. A novel type of heavy metal adsorbent was prepared by the covalent grafting of thioglycolic acid molecules on a silica gel surface previsiouly modified with 3-aminopropyltrimethoxysilane. The amount of thioglycolic acid immobilized was 1.03 mmol per gram of silica. This material displayed a chelating moiety containing nitrogen, sulfur, and oxygen basic centers which are potentially capable of extracting from aqueous solutions cations such as Cu(II), Ni(II), Co(II), influenced by pH and ionic strength. This process of extraction was carried out by the batch method when similar chemisorption isotherms were observed for all cations. A modified Langmuir equation describes the experimental data.Keywords: silica gel; chemisorption; thioglycolic acid. INTRODUÇÃONos últimos anos, o estudo das propriedades de superfície de sólidos inorgânicos, principalmente o dos porosos, tem aumentado consideravelmente, conforme a quantidade de trabalhos que vêm sendo desenvolvidos, visando a modificação físico-química da superfície desses sólidos e a dotação de propriedades específicas. O que atrai os pesquisadores, para modificarem estas superfícies aparentemente inertes, é aproveitarem-se dessas propriedades físicas e químicas específicas, para tornar possível o uso dos sólidos modificados em diversas aplicações tecnológicas. O interesse nesses materiais deve-se à diversidade de aplicações encontradas nos vários campos da ciência, dentre as quais, podem ser citadas a adsorção de espécies catiônicas, utilizada na retirada de íons metálicos de solução com baixíssima concentração de soluto, na ordem de ng/mL 1,2 ; o transporte de enzimas 3,4 ; a concentração de traços de cátions metáli-cos a partir de água do mar ou de efluentes [5][6][7][8][9][10] ; os trocadores de íons; o uso catalítico 11 e, a aplicação em cromatografia. Os sólidos modificados para se obterem novos adsorventes envolvem materiais, tais como sílica gel 12-14 , os filissilicatos 15 fibras de carvão ativado, quitosana natural 16 , crisotila 17 , vermiculita 18 , fulerenos e heterofulerenos. Os materiais sintetizados desta forma são efetivamente utilizados para remoção de íons metálicos tóxi-cos específicos em meio aquoso [19][20][21][22] . A sílica é muito utilizada por apresentar distintas vantagens sobre os suportes orgânicos. Neste sentido, alguns aspectos merecem destaque: a imobilização em sílica pode ser feita por uma variedade de agentes sililantes 23,24 , permitindo a obtenção de diferentes grupos funcionais pendentes; a sílica não sofre inchamento e oferece grande resistência a solventes orgânicos 25 e, uma importante propriedade está associada à alta estabilidade térmica 26,27 . Esses conjuntos de propriedades são requisitos importantes para a ação específica do material modificado com finalidades analíticas, o que, em muitos casos, é o objetivo procurado. Assim, do ponto...

Identificação dos mecanismos de sorção em zeólita NaY e sílica gel

“…Este fato é explicado pelos grupos silanóis que existem na superfície da sílica gel e pela atração das cargas negativas, criadas na superfície do material quando este está em pH superior ao seu pHPCZ, pelas cargas positivas dos íons em solução. Por consequência, quando a solução está em pH < pHPCZ, são criadas cargas positivas na superfície da sílica gel, que repelem os íons de cargas positivas que estão em solução, justificando o fato do pH = 2,7 sorver uma menor quantidade do que os outros valores de pH estudados [32,33]. Em pH = 4,7 = pHPCZ, não são geradas cargas na superfície do material adsorvente, assim, o material não atrai e nem repele os íons metálicos.…”

Silica and its Peculiarities

“…80 Nesse sentido, os usos mais frequentes das resinas de troca iônica destinam-se ao tratamento de águas (de abastecimento ou residual), resíduos nucleares, na indústria alimentícia, indústria farmacêutica, agricultura e metalurgia. 81 Nesta perspectiva, destaca-se o trabalho de Sousa et al 82 , que teve como objetivo estudar a adsorção de cátions divalentes, tais como Cu, Ni e Co, em um híbrido orgânicoinorgânico de sílica gel, influenciado pelo pH e força iônica. A matriz utilizada, sílica gel, foi modificada com ácido tioglicólico (ATG), usando-se como agente sililante o 3aminopropiltrimetoxisilano (APTS).…”

Estudo da adsorção do corante azul de metileno em resíduos de babaçu

“…Porém o valor obtido para pH=4 foi bem inferior. Esse resultado pode ser explicado pelo fato do azul de metileno ser uma molécula de caráter catiônico, desse modo em pH=4 poderá ocorrer uma competição entre os íons H + em solução e essas moléculas diminuindo a eficiência de adsorção nesse pH (Petroni e Pires, 2000;Souza et. al., 2007;Bueno e Carvalho, 2007).…”