ÁREA: Materiais
TÍTULO: CARACTERIZAÇÃO DE ARGILA NONTRONITA COM OCORRENCIA EM TORIXORÉU/MT
AUTORES: MELLO, I. S. (UFMT) ; CARVALHO, M. A. (UFMT) ; FERREIRA, J. N. (UFMT) ; COGO, J. M. (UFMT) ; SILVA, R. A. R. (UFMT) ; GUERRA, D. L. (UFMT)
RESUMO: Para que uma determinada argila possa ser utilizada em processos industriais, deve-se realizar a caracterização química e estrutural para obter suas características. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a argila proveniente de Torixoréu (MT) através das técnicas, fluorescência e difração de raios X, TG e DTA, espectroscopia na região do infravermelho e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostram que a argila estudada é uma Nontronita rica em ferro, com área de 14,88 Å, e óxidos de Si, Al, Fe, Ti, Mg, K, Ca e Mn em sua composição, e não são argilas refratárias.
PALAVRAS CHAVES: argila; caracterizar; nontronita.
INTRODUÇÃO: Quimicamente argilominerais são silicatos de alumínio hidratados, podem conter certo teor de elementos alcalinos e alcalino-terrosos (como magnésio, ferro, cálcio, sódio, potássio) de estrutura cristalina formado por camadas lamelares ou de estrutura fibrosa (MEIRA, 2001).Fazem parte da composição mineralógica dos solos, classificados como minerais secundários, ocorrem devido a modificações causadas nas rochas pelo intemperismo (SANTOS et al.2002; WEDEPOHL, 1995). Os diferentes argilominerais são classificados em grupos com base nas semelhanças em composição química e na estrutura cristalina (TAYLOR, 1997). A estrutura cristalina das Nontronitas é do tipo 2:1 do grupo das esmectitas ou montmorilonitas em que também fazem parte deste grupo das micas, as esmectitas; as vermiculitas; as cloritas; a paligorsquita (atapulgita) (HORKMANS et al.2005; MEURER, 2004). Esta pertence ao grupo das montmorilonitas dioctaédricas de camadas mistas e recebe este nome, devido à grande quantidade de ferro em sua estrutura (SANTOS 1975). Os argilominerais são encontrados com granulometria menor que 2 mícron, portanto não são atingidos pelos métodos clássicos de estudo. Neste trabalho, é apresentado um estudo da argila, caracterizada por análise termogravimétrica (TG), análise térmica diferencial (DTA), fluorescência (EDX) e difração de raios X (DRX), espectrofotometria na região do infravermelho (IV) e microscopia eletrônica de varredura (MEV), com o objetivo de estudar melhor suas propriedades (GOMES, 1988; CARVALHO E SILVA et al. 2003).
MATERIAL E MÉTODOS: Foram utilizadas amostras de argila de Torixoréu (MT), que passou pelo processo de desaglomeração, secagem em estufa a 60ºC, e homogeneização. DTA e TG foi realizada em um sistema DTG-60H, modelo Shimadzu, com fluxo de Ar, com razão de aquecimento 50 mL/minuto, na faixa de temperatura 0-1000 ºC. A granulometria foi determinada de acordo com a norma ABNT, até tamanho de partícula de 170 mesh. A análise química foi realizada pela técnica de Fluorescência de raios X por Dispersão em Energia (EDX), foi utilizado o equipamento da marca Shimadzu, modelo EDX-700HS, equipado com tubo de Rh, feixe de 10 mm de diâmetro e detector de Si (Li) com medidas feitas em vácuo com tempo de aquisição de 200 s por canal analítico. O difratograma de raios X foi obtido em um equipamento Shimadzu-XRD 6000, radiação Cu-Kα (1,5418 Ȧ), monocromatizado por um monocromador de grafite, tensão e corrente de 40 kV e 30 mA, com tempo de exposição de 30 minutos, variando 2θ de 0 a 60º. Para obtenção dos espectros de FTIR, foram utilizados 200,0 mg de KBr e 13 mg de amostra pulverizada, e confeccionado uma partilha pelo método de prensagem, o aparelho utilizado será um espectrômetro com transformada de Fourier, modelo MB-Series, em 50 varreduras na região entre 4000 e 400 cm-1. Para elucidação da morfologia das partículas foram obtidas imagens por microscopia eletrônica de varredura por detecção de elétrons secundários em um microscópio Jeol JSTM-300, onde as amostras foram recobertas com uma fina camada de ouro e carbono por metalização em um instrumento de Plasma Science.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os resultados da análise química por EDX realizados na amostra de argila de Torixoréu (MT), apresenta teores de óxidos de Si, Al, Fe, Ti, Mg, K, Ca e Mn com a respectiva composição (%), 46,3; 27,9; 19,7; 2,8; 2,1; 0,4; 0,3; 0,2 (HORKMANS et al. 2005). Na caracterização DRX (FIGURA 1), explanou o pico típico desta argila com distância interplanar de 14,8 Å (5,9 2θ), e presença de quartzo com picos em 19,9º, 21,0º e 26,8º 2θ. Classificando-a pertencente ao grupo das montmorilonita dioctaédricas, identificada como Nontronita rica em ferro ((WARSHAW e ROY, 1961). As curvas de DTA/TG apresentam pico endotérmico em 100,6 e 265,5º C, e perda de 4, 26 % de massa, atribuído a perda de água adsorvida intercalada entre as camadas e coordenada aos cátions trocáveis, e pico endotérmico em 500,43º C, representado por 5,34% de perda de massa, referente a perda das hidroxilas estruturais, particularidade das Nontronitas nesta faixa de temperatura (GUERRA et al. 2008; GIARDULLO et al. 2005; HANDRICKIS et al. 1940). A análise de FTIR apresentou banda larga em 3632 cm-1, característica dos grupos OH da montmorilonita, banda com intensidade em 3435 cm-1 atribuídas às vibrações de H-O (estiramento), banda de intensidade em 1048 cm-1, próprio de vibrações dos grupos Si-O e bandas em 920 cm-1, 800 cm-1, 525 cm-1 e 420 cm-1 característicos das camadas octaédricas (SANTOS et al. 2002). O MEV (FIGURA 2) mostra superfícies irregulares, apresenta grandes ondulações que indicam empilhamento das folhas extensas (GRIM, 1963), típicas das Nontronitas que apresentam partículas ripiformes (BATES 1958).
CONCLUSÕES: A caracterização da argila de Torixoréu (MT) mostrou que as técnicas utilizadas foram importantes para obtenção dos resultados apresentando maiores teores de óxidos na composição da argila natural de Si, Al, Fe. Pertencente ao grupo das montmorilonita dioctaédricas, identificada como Nontronita. Apresentou perda de água adsorvida e o pico em 500,43º C, particularidade das Nontronitas com perda de massa de 10%. E apresentou grupos OH da montmorilonita e superfícies irregulares típicas das Nontronitas.
AGRADECIMENTOS: A todos os colaboradores do projeto e ao CNPq e Capes pelo apoio financeiro.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BATES, T. F. 1958. Selected electron micrographs of clak and other fine-rained materials, Circular 51, College of Mineral Industries, Pennsylvania State University, p. 29 e 38.University Park.
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