ÁREA: Química Inorgânica
TÍTULO: SÍNTESE DE HIDRÓXIDOS DUPLOS LAMELARES DO SISTEMA CuZnAlCO3
AUTORES: SANTOS, S.S (UFPA) ; CORRÊA, J.A.M (UFPA) ; MARTINS, T. A (UFPA)
RESUMO: Hidrotalcitas, são argilas aniônicas, também conhecidas como Hidróxidos Duplos Lamelares (HDL’s), os quais possuem estrutura formada pelo empilhamento de camadas de hidróxidos mistos de cátions divalentes e trivalentes contendo ânions hidratados nos espaços entre essas camadas. Foram sintetizados no laboratório em condições que favorecem a formação de cristais pequenos de alta área superficial. Sua caracterização foi feita por difratometria de raios-X . A síntese foi feita através do método de coprecipitação a pH variável, utilizando sulfatos de cobre e zinco, soluções de alumínio e solução de hidróxido sódio, todos com pureza analítica.O material sintetizado possui alta cristalinidade.
PALAVRAS CHAVES: hidróxidos duplos lamelares, hidrotalcitas e argila aniônica
INTRODUÇÃO: As argilas aniônicas são também chamadas de hidróxidos duplos lamelares (HDLs), são relativamente raros e associados a rochas metamórficas. Podem ocorrer em depósitos salinos, o que demonstra que altas temperaturas e pressões não são absolutamente necessárias para sua formação[CREPALDI & VALIM 1998]. Estes compostos apresentam características estruturais onde se destacam a presença de dois cátions metálicos, bi e trivalentes, ocupando o interior de octahedros, numa estrutura semelhante a da brucita em que parte dos cátions divalentes encontra-se parcialmente substituída por cátions trivalentes. Com isso gera-se um excesso de cargas positivas nas lamelas o que é compensado por ânions interlamelares em geral carbonatos e moléculas de água. Os HDLs possuem diversas aplicações como, por exemplo: catalisadores e precursores de catalisadores, trocadores iônicos, materiais adsorventes e possuem diversas aplicações no campo medicinal e ambiental.Devido a facilidade de sintetizá-los a um custo relativamente baixo e a esta vasta aplicabilidade, estes compostos vem sendo sintetizados e estudados. Com isso o objetivo deste trabalho é sintetizar HDLs do sistema CuZnAlCO3 e caracteriazá-los por difratometria de raios-X.
MATERIAL E MÉTODOS: Os compostos foram sintetizados pelo método da co-precipitação a pH variável, o qual consiste na adição de uma solução dos cátions di (M2+) e trivalentes (M3+) sobre uma solução em pH alcalino contendo o ânion a ser intercalado.Para que o sólido resultante apresentasse uma melhor cristalinidade, se fez necessário o controle das variáveis envolvidas no processo, como a velocidade de adição de uma solução sobre a outra, o grau de agitação, o pH final da solução e o tempo do tratamento hidrotérmico.Preparou-se uma solução utilizando-se 0,01 mol/L de CuSO4.5H2O com 0,01 mol/L de ZnSO4.7H2O esta solução foi chamada de solução 1. Posteriormente preparou-se a solução alcalina utilizando-se 1,33 mol/L de NaOH com 0,41 mol/L de Al, esta solução foi chamada de solução 2. Adicionou-se lentamente a solução 1 sobre a solução 2 com agitação vigorosa em temperatura ambiente para a síntese. Após a formação do precipitado e término do gotejamento, os compostos foram submetidos a um tratamento hidrotérmico por 24 h à temperatura de 60ºC.Os compostos obtidos foram filtrados e lavados, em seguida levados a estufa para secagem. Posteriormente, foram caracterizados por difratometria de raios-X.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A partir dos difratogramas obtidos, foi possível identificar os compostos como lamelar através da repetição dos picos basais (003, 006, 009, 015, 018, 110 e 113). A intensidade e a largura dos picos indica que os compostos apresentam uma boa cristalinidade e organização quanto ao empilhamento das lamelas. Para indexação de cada um dos picos, foram feitas comparações com o padrão do banco de dados do programa da Philips (X-pert High Score), utilizando os padrões difratométricos do ICDD. Tendo os picos indexados utilizou-se a equação de Bragg para determinar os espaçamentos basais, que foram calculados pela média das distâncias encontradas para os picos basais identificáveis e de boa definição.
CONCLUSÕES: A análise por difratometria de raio-X não evidenciou a formação de uma nova fase, isto leva a crer que foi possivel sintetizar o HDL do sistema CuZnAlCO3.Com isso pretende-se aplicar o mesmo em teste catalíticos para posteriores resultados.
AGRADECIMENTOS: UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ, CNPQ, INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS-UFPA
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: CARDOSO, L.P., Estudo da remoção de compostos orgânicos derivados da produção de poliéster presentes em efluentes industriais, por meio de sorção em hidróxidos duplos lamelares do sistema Mg-Al-CO3. Ribeirão Preto-SP. Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto da USP, Brasil, Tese (Mestrado) 2002.
CREPALDI, E.L e VALIM, J.B. Química Nova. 1998, 21, 300
