ÁREA: Materiais
TÍTULO: Estudo do Complexo Difenil-4-Amina Sulfonato Eu(III): Síntese e Caracterização por Análise Térmica e Espectroscópica do Precursor e Produção do Eu2O2S
AUTORES: CARVALHO, M. A. (UFES) ; GOLDNER, S. (UFES) ; MARINS, A. A. L. (UFES) ; MACHADO, L. C. (UFES)
RESUMO: O trabalho compreende a síntese e a caracterização da difenil-4-amina sulfonato de Európio a partir da reação entre a Ba(DAS)2 (difenil-4-amina sulfonato de Bário) e o sulfato heptahidratado de Európio. A reação apresentou rendimento de 88,1 %. A análise CHN(C = 47,1), (N=3,59) e (H=4,70) permitiu a atribuição da fórmula [Eu(C12H10NO3S)3. H2O]. O IV mostrou uma diminuição do desdobramento das freqüências do grupo sulfônico do composto relativo ao ligante, evidenciando ligações no oxigênio do grupo. Os dados comparativos da TG/DTG (O2 e N2) e DRX indicam que o composto formado apresenta cinética de perda de massa diferente para as atmosferas empregadas,mas produzindo ao final o Eu2O2S em ambos os casos.
PALAVRAS CHAVES: európio, sulfonato, síntese.
INTRODUÇÃO: Os sulfonatos metálicos têm funções importantes na construção civil, como dopantes de polímeros orgânicos e na catálise. O comportamento do sulfonato foi estudado em experimentos nos quais o sulfonato de bário reduziu os sulfatos dos íons Cério(IV) a Cério(III) e Ferro(III) a Ferro(II) em água. Nessas reações além da precipitação do sulfato de Bário, foi observada ainda a variação intensa de cor (Cério–amarelo para violáceo e Ferro–vermelho para azul) resultante da redução/complexação promovida pelo sulfonato (MACHADO et al., 2004) . Aqui foi estudada a interação direta do surfactante Difenil-4-Amina Sulfonato de Bário com os íons Európio (III) na forma sulfato. O complexo produzido em típica reação ácido-base foi o [Eu[(C12H10NO3S)3]·1H2O]2 que após ser caracterizado foi termicamente tratado produzindo o Eu2O2S (oxissulfeto) que corresponde ao estado reduzido do oxissulfato (Eu2O2SO4 ).
MATERIAL E MÉTODOS: A síntese da Ba(DAS)2 foi realizada ao se adicionar uma solução de Ba(NO3)2 à solução de difenil-4-amina sulfonato de sódio (MACHADO et al., 2004). Produziu-se o cloreto hidratado de európio através da reação entre o óxido de európio e ácido clorídrico concentrado. Obteve-se o hidróxido de európio pela adição de hidróxido de sódio ao cloreto de európio hidratado. Então, foi realizada a síntese do sulfato de európio com a adição de ácido sulfúrico 20 % v/v ao hidróxido de európio(GSCHNEIDNER,1979). A difenil-4-amina sulfonato de európio foi obtida vertendo-se uma solução de Eu2(SO4)3 . 6H2O sobre a solução do ligante(12 horas). O precipitado formado foi filtrado a vácuo em atmosfera inerte. A solução foi submetida a sucessivas diminuições de volume até não mais aparecer um novo precipitado e posta para cristalizar (MACHADO et al., 2004).
Os espectros IV do produto foram obtidos no Jasco IR-700 e Midac Prospect FTIR usando suspensão em nujol e pastilha KBr. Os teores de C, H e N foram determinados utilizando o analisador Perkin Elmer 2400(CHN). A análise termogravimétrica (TGA/DTGA) para o produto da reação (10 mg) foi feita através de um equipamento de análise térmica Shimadzu TGA-50H, com cela de alumina, submetida a um fluxo de nitrogênio e/ou oxigênio, numa vazão de e 60ml/minuto, em um intervalo de operação correspondente de 0 a 1000ºC (taxa de aquecimento de 10ºC/min) (DF-UFES).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A preparação da Ba(DAS)2 foi feita a 70ºC (rendimento 74,6 %). Na obtenção do cloreto de európio obteve-se um sólido esverdeado. O hidróxido de európio foi obtido como um precipitado branco (rendimento 96,4%). O sulfato de európio foi conseguido solubilizando o hidróxido com ácido sulfúrico (rendimento 98,1%). A adição da solução sulfato hidratado de európio à da Ba(DAS)2 provocou a formação de um sólido amarelo após a filtração e cristalização. A análise de C, H, N( %C: 47,26; %H: 3,53; %N: 4,59) indicou a formação do complexo difenil-4-amina sulfonato európio(III) (rendimento 88,1 %):
Eu2(SO4)3 . 6H2O + 3Ba(DAS)2 → 2[Eu(D.A.S)3 . H2O] + 3BaSO4(s)
O infravermelho (SILVERTEIN,1991) mostrou uma diminuição dos desdobramentos das freqüências do grupo sulfônico do ligante em relação ao composto, indicando ligação no oxigênio. O composto formado apresentou cinética de perda de massa (TG) diferente para as atmosferas empregadas (O2 e N2), produzindo ao final o Eu2O2S em ambos os casos, como comprovado pelo DR-X (JCPDS, 1996).
CONCLUSÕES: No trabalho procurou-se mostrar que o efeito redutor da difenil-4-amina sulfonato na reação com o íon Eu(III) sendo insuficiente, o torna mais estável através da complexação. Os dados comparativos da TG/DTG (O2 e N2) e DRX indicam que o composto formado apresenta cinética de perda de massa diferente para as atmosferas empregadas,mas produzindo ao final o Eu2O2S em ambos os casos.
AGRADECIMENTOS: UFES, CNPq e Petrobrás.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: 1-GSCHNEIDNER, K.A.; EYRING, L.R. 1979. Handbook On The Physics And Chemistry Of Rare Earths Non-Metalic Compounds.Vol.3:208.
2-JCPDS – International Centre for Diffractionn Data, 26 – 1418, 1996.
3-MACHADO, L.C.; MARINS, A.A.L.; MURI, E.J.B.; LACERDA, J.A.S.; BALTHAR, V.O.; FULVIO, P.F.; FREITAS, J.C.C. Thermogravimetric And Spectroscopic Investigation Of The Reaction Products Between Sodium Diphenylamine-4-Sulfonate And Lanthanum (III)Chloride Hydrated. 2004. Therm. Anal. Cal., 615.
4-SILVERSTEIN; BASSLER; MORRIL. 1991. Identificação Espectrométrica de Compostos Orgânicos. Editora Guanabara S.A.
