ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: UTILIZAÇÃO DO SILICATO LAMELAR MAGADIÍTA NA REMOÇÃO DE HERBICIDAS DA ÁGUA.
AUTORES: A. R. NUNES (UNB) ; A. G. S. PRADO (UNB) ; E. P. A. CARNEIRO (UNB) ; A. O. MOURA (UNB)
RESUMO: O silicato lamelar alcalino hidratado Na-Magadiíta foi sintetizado e caracterizado por
DRX, MEV, FTIR, adsorção de N2, análise térmica, RMN de 29Si e densidade de carga
superficial. Formulações de liberação controlada de herbicidas foram obtidas pela
intercalação do 2,4-D, diuron e atrazina em H-Magadiíta, esse processo provocou o
aumento do espaço basal e diminuição da área superficial, mostrando o sucesso da
reação. A liberação controlada foi acompanhada em água com vário valores de pH e
determinada no espectrômetro de UV-VIS. Os herbicidas imobilizados em magadiíta
apresentaram liberação lenta e controlada. A liberação foi mais lenta em pH 5. Isto
mostra que a magadiíta tem futuro promissor na liberação controlada e pode reduzir o
aporte de pesticidas no ambiente.
PALAVRAS CHAVES: magadiíta, herbicida, adsorção
INTRODUÇÃO: A composição química da Na-magadiíta foi determinada como Na2Si14O29.9H2O. Em sua
estrutura o silício se apresenta no centro de um tetraedro ligado a 4 átomos de
oxigênio, apresentando na superfície interlamelar um excesso de carga negativa
contrabalanceada por íons Na+.1,2
Este material apresenta muitas propriedades, tais como: adsorção de água e moléculas
orgânicas no espaço interlamelar, troca iônica, inchamento (swelling), transformação
em ácido silícico, podendo ser aplicado como adsorvente, catalisador, trocador
iônico, peneira molecular. 1,2
A alta habilidade deste material na remoção de contaminantes e seu baixo custo fazem
da Magadiíta uma das principais opções de adsorventes. Nesta direção, esse trabalho
consiste em aplicar a Magadiíta na adsorção dos herbicidas 2,4-D, diuron e atrazina
em água.
MATERIAL E MÉTODOS: Os reagentes utilizados foram: sílica gel(MERCK), ácido clorídrico(Vetec), hidróxido
de sódio(Vetec), atrazina(2-cloro-4-etilamino-6-isopropilamino-s-triazina)(Sigma),
diuron(3-(3,4-diclorofenil)-1,1-dimetiluréia)(sigma), 2,4-D(ácido 2,4-
diclorofenoxiacético)(Sigma) e metanol(Vetec) sem prévia purificação.
A Na-Magadiíta foi preparada pela reação de 30,0g de SiO2 suspensa em 150,00mL de
NaOH 1,10 mol/L. A suspensão ficou em uma autoclave a 150 ºC por 48h sem agitação. O
sólido foi filtrado e lavado com água destilada para remover o excesso de NaOH. Em
seguida o material foi seco a temperatura ambiente.
os compostos lamelares foram caracterizados por DRX, MEV, FTIR, adsorção de N2,
análise térmica, RMN de 29Si e densidade de carga superficial.
A H-Magadiíta foi preparada pela reação de 1,0g de Na-magadiíta em 50,00 mL de HCl
0,20 mol/L. A suspensão ficou em agitação a 25 ºC por 24h. O sólido foi filtrado e
lavado com água destilada para remover o excesso de HCl. Em seguida o material foi
seco a temperatura ambiente.
O ancoramento dos herbicidas na H-Magadiíta foi realizado em uma autoclave a 75 ºC
por 24h. Para isso, 33,0 mL de metanol foi adicionado a 1,10 g de mistura H-Magadiíta
e herbicida. Os herbicidas utilizados foram: 2,4-D, diuron e atrazina.
A H-Magadiíta e a H-Magadiíta-herbicidas foram caracterizadas por DRX, FTIR e
adsorção de N2.
A remoção de herbicidas foi realizada por meio do processo de adsorção(batelada) e a
interação magadiíta-herbicida foi acompanhada termodinamicamente(calorimetria).
Para realizar o estudo da liberação controlada, 100,0 mg de magadiíta-herbicida foi
adicionado a 250 mL de água em valores de pH iguais a 1,0; 5,0; 9,0. A cada intervalo
de tempo era retirada uma alíquota e medida a quantidade de herbicida, esse processo
durou 42 dias.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: O silicato lamelar alcalino hidratado Na-Magadiita foi sintetizado e caracterizado
por DRX, MEV, FTIR, adsorção de N2, análise térmica, RMN de 29Si e densidade de carga
superficial. 1
Os estudos de efeito do pH na adsorção foram realizados em batelada a 25 oC durante
24 h, em soluções com pH 1,5, 4,5 e 8,0, utilizando 0,05 g de Magadiíta e 50,0 mL dos
herbicidas atrazina, 2,4-D e diuron com concentração de 1,0 x 10-4 mol L-1.
Os estudos de adsorção foram realizados em batelada a 25 oC durante 24 h. Foram
utilizadas 0,05 g de magadiíta ácida (obtida pela reação de Na-magadiíta em HCl) e
50,00 mL dos herbicidas atrazina, 2,4-D e diuron em diversas concentrações, variando
de 0 a 1,0 x 10-4 mol L-1. A concentração de herbicida adsorvido foi determinada por
espectrometria na região do UV-vis.
Os calores de reação foram determinados por titulação calorimétrica. Os dados
termodinâmicos
foram obtidos pela equação modificada de Langmuir.3
O estudo do efeito do pH na adsorção de herbicidas mostrou que no valor de pH 1,5 há
uma maior quantidade de herbicida adsorvido. Este comportamento se deve ao fato da
superfície da magadiíta está protonada neste valor de pH, o que favorece a interação
entre o adsorbato e o adsorvente por meio de ligações de hidrogênio.
Os dados de adsorção mostraram que a capacidade adsortiva da magadiíta segue a
seguinte seqüência de adsorção: diuron> atrazina> 2,4-D.
CONCLUSÕES: As interações magadiíta-herbicidas são processos espontâneos, sendo entalpicamente e
entropicamente favoráveis.
A magadiíta possui grande potencial na remoção de herbicidas de águas contaminadas.
AGRADECIMENTOS: FAPDF, CNPq
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: 1Moura, A. O.; Prado, A. G. S. J.Colloid Interface Sci. 2009, 330, 392.
2Eypert-Blaison, C.; Michot, L.J.; Humbert, B.; Pelletier, M.; Villieras, F.; Caillerie, J.B.D. J. Phys. Chem. B, 2002, 106, 730.
3Prado, A.G.S.; DeOliveira, E.; J.Colloid Interface Sci. 2005, 291, 53.
