ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: PILARIZAÇÃO DA ARGILA DO TIPO VERMICULITA COM ZIRCÔNIO
AUTORES: CARVALHÊDO, R. B. (UFPI) ; SILVA, R. A. O. (UFPI) ; XAVIER, K. C. M. (UFPI) ; ANDRADE, P. S. (UFPI) ; SILVA FILHO, E. C. DA (UFPI) ; MATOS, J. M. E. DE (UFPI) ; SANTOS, M. R. DE M. C. (UFPI)
RESUMO: As argilas, silicatos lamelares, apresentam grandes potencialidades e aplicações tecnológicas quando modificadas quimicamente. O processo de intercalação e pilarização de complexos metálicos na região interlamelar do argilomineral é um dos mais estudados atualmente. Neste trabalho, a argila do tipo vermiculita foi caracterizada em sua forma natural e pilarizada por técnicas de DRX, FTIR, sendo comprovada assim a incorporação do óxido na argila.
PALAVRAS CHAVES: vermiculita, intercalação, pilarização
INTRODUÇÃO: Argila é definida como uma rocha que contêm essencialmente um grupo de minerais que recebem o nome de argilominerais; tanto as diferentes argilas como também cada um das quatro dezenas de argilominerais têm nomes específicos (FERREIRA, 2009).
A vermiculita, é uma argilomineralexistente na natureza na forma de macro e micro cristais. Esse argilomineral apresenta estrutura constituída por folhas finas de cristais, normalmente ligados face a face, originando a célula unitária, que é constituída de duas folhas tetraédricas separadas por uma octaédrica, como pode ser observado na figura 3, que dessa maneira, são unidos entre si por átomos de oxigênio através de ligação covalente, tornando-a estável e apresentandocátions tocáveis em posições interlamelares (FERREIRA, 2009).
A vermiculita pode ser submetida aos processos de intercalação e pilarização, que proporcionam uma melhoria nas suas propriedades. A intercalação é uma propriedade em que determinados compostos inorgânicos ou orgânicos podem penetrar nos espaços das intercamadas estruturais aumentando a dimensão da unidade estrutural. Já no processo de pilarização ocorre a preparação do agente pilarizante e a pilarização propriamente dita, onde é feita a intercalação tanto de cátions organometálicos complexos, como de polihidroxicátions, que por aquecimento posterior geram compostos pilarizados.
As argilas modificadas são utilizadas em muitas aplicações na indústria, como na petroquímica e fabricação de sistemas de liberação controlada de fármacos (NETO et al., 2009).
MATERIAL E MÉTODOS: As amostras de vermiculita foram coletadas em uma jazida do estado da Paraíba-PB. As amostras foram trituradas e peneiradas, em seguida peneiradas em uma peneira de 0,125 µm de malha. Fez-se as análises de infravermelho e DRX das amostras naturais. Fez-se as análises de infravermelho e DRX das amostras naturais, intercaladas e expandida e pilarizada. Para a retirada de matéria orgânica pesou-se 10g de argila natural triturada e peneirada, em seguida foi colocada em um béquer e adiciono-se água destilada o suficiente para umedecer a amostra, e posteriormente adicionou-se 30 ml de peróxido de hidrogênio (H2O2) 10 volumes à argila, em seguida o material foi aquecida a 80 ºC por 20 minutos até a evaporação do peróxido de hidrogênio. Em seguida, a amostra de argila foi lavada três vezes com água destilada e centrifugada a 800 r.p.m, descartando o sobrenadante e finalmente, o material foi seco em estufa a 100 ºC por duas horas. Para a intercalação partiu-se de 4g de argila vermiculita natural com 100 mL de solução intercalante( 25 mmols da solução intercalante por grama de argila) em um béquer O material foi posto em contato à temperatura ambiente sob agitação magnética por 24 h. Amostra foi lavada três vezes com água deionizada e em seguida centrifugada a 800 r.p.m.
Secou-se a mostra foi seca em estufa a 80 ºC, obtendo-se a argila intercalada. Finalmente, e posteriormente o material foi colocado em uma mufla a 500 ºC, para que ocorra a pilarização. . Foram feitas as análises de Infravermelho e de DRX das amostras intercaladas, pilarizadas natural.( ALVES 2009).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A argila vermiculita é um silicato de hidratado, cuja célula unitária é (Mg, Ca)0,7(Mg,Fe,Al)6,0[(Al,Si)8O20](OH)4.8H2O, onde possui os cátions Mg2+ ou Ca2+ na forma trocável no interior de suas lamelas. Para ocorrer o processo de pilarização ocorreu inicialmente a intercalação do precursor de zircônio seguido de calcinação para conseguir incorporar o óxido de zircônio.
Na figura 1 encontra o difratograma de raios X da argila vermiculita pilarizada e verifica-se que houve uma expansão lamelar com a pilarização do complexo de zircônio. Com estes processos houve uma expansão no espaçamento de 7,04 Å (argila natural) a 8,70 Å (argila pilarizada). O processo de pilarização da argila intercalada produziu um difratograma com picos característicos de zircônia em torno de 30 Å ( GUERRA, 2006).
No espectro na região do infravermelho observa-se que houve um decréscimo da banda em torno de 800 cm-1 referente à deformação de grupos OH superficiais, confirmando assim a condensação/formação dos pilares provocados pela incorporação do zircônio na forma de óxidos. Outra mudança observada refere-se à modificação observada na região de ligação metal-oxigênio, que ocorre na região entre 650 - 700 cm-1, comprovando mais uma vez a incorporação do óxido de zircônio neste material.
CONCLUSÕES: Neste trabalho foram realizadas caracterizações da argila vermiculita e modificação química através do processo de intercalação e pilarização com o complexo de zircônio. a análise de raios X mostrou ainda um aumento no espaçamento basal.
AGRADECIMENTOS: CNPQ
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ALVES, M. P. A. Vermiculitas tratadas quimicamente na obtenção de sólidos microporosos como precursores para híbridos inorgânicos-orgânicos com aplicações adsortivas. 2009. 122p. Tese (Doutorado em Química )– Departamento de química , Universidade federal da paraíba, João Pessoa, 2009.
FERREIRA, M. J. D. Argilomineraispuro e quimicamente modificados como adsorventes para corantes catiônicos. 2009. 80 p. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa. 2009.
GUERRA, S. R. Síntese, caracterização e desemprenho de argilas pilarizadas com zircônio na alquilação de benzeno com olefinas. 2006. 160 p. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro. 2006.
JUNIOR, A. M. Desenvolvimento e Caracterização de Formulações Orais de Liberação Prolongada contendo Nanocompósitos de Silicatos Lamelares de Rivastigmina para o Tratamento da Doença de Alzheimer. 2010. 124 p. Dissertação (Mestrado em Ciências Farmacêuticas) – Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro. 2010.
