TÍTULO: AVALIAÇÃO DOS FATORES TEMPO E TEMPERATURA PARA A SÍNTESE HIDROTÉRMICA DA ZEÓLITA NaA A PARTIR DE METACAULINITA.
AUTORES: VIANA, V. C. G. (UECE/FAFIDAM) ; MOREIRA, J. C. (UECE/FAFIDAM) ; GIRÃO, J.H.S. (UECE/FAFIDAM)
RESUMO: A zeólita NaA foi sintetizada a partir de um caulim branco beneficiado e composto essencialmente por caulinita previamente submetido a tratamento térmico a 900°C por 2h, para obtenção da metacaulinita. A fase obtida reagiu com solução de NaOH em condições hidrotermais através de autoclavagem estática, em diferentes tempos de contato e temperatura. Os materiais obtidos foram caracterizados por difração de raios-x (DRX) e espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR). Nos processos realizados em 6, 12 e 18h de contato em meio reacional e em diferentes temperaturas, houve formação de fases características da zeólita NaA, entretanto, estas apresentaram variação no grau de cristalinidade.
PALAVRAS CHAVES: caulim, metacaulinita, zeólita naa.
INTRODUÇÃO: Zeólitas são aluminossilicatos hidratados altamente cristalinos de metais alcalinos e alcalinos terrosos, compostas de uma rede tridimensional de tetraedros AlO4 e SiO4 ligados entre si por átomos de oxigênio (BRECK, 1984). Sua estrutura formada por poros de dimensão moleculares, revela um arranjo regular de canais e cavidades (CARDOSO et al, 1995). As zeólitas são materiais de larga escala comercial devido às suas propriedades físicas e químicas, as quais favorecem sua utilização como peneiras moleculares, catalisadores, adsorventes e trocadores iônicos. A síntese destes materiais tem procurado utilizar matériasprimas economicamente viáveis, e neste aspecto, a utilização do caulim tem sido amplamente empregado (BRECK, 1984). O objetivo deste trabalho foi verificar a influência dos tempos de cristalização e da temperatura para a síntese hidrotérmica da zeólita NaA, a partir de caulim.
MATERIAL E MÉTODOS: As sínteses das zeólitas foram realizadas em etapas consecutivas. A primeira consistiu na ativação térmica do caulim a 900°C por 2h para a formação de metacaulinita, fase mais reativa. Na segunda etapa a solução de NaOH foi adicionada a metacaulinita em temperaturas de 100 e150°C por tempos de 6, 12, 18h em condições hidrotérmicas através de autoclavagem estática. As caracterizações das zeólitas para a verificação da formação da estrutura cristalográfica foram feitas utilizando as técnicas de Difrações de raios-X(DRX) e Espectroscopia de Absorção na região do Infravermelho (FTIR).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Nas Figuras 1 e 2 são apresentados os DRX do material de partida e dos produtos resultantes das sínteses a temperaturas de 100 e 150°C respectivamente. As figuras constatam a formação da zeólita NaA com elevado grau de ordem estrutural, com padrão difratométrico representado por picos estreitos e bem definidos. Os FTIR dos produtos apresentam quatro bandas características de sua estrutura:1000, 678, 557, 463cm-1. As duas primeiras referem-se as vibrações do estiramento assimétrico e simétrico T(Si,Al)O, e as consecutivas referenciam as vibrações externas e internas de anéis duplos de quatro membros (D4R) (RAYALU et al,2005).
CONCLUSÕES: A partir dos resultados estabelecidos foi possível constatar que o caulim mostrou-se uma excelente matériaprima na produção de zeólita NaA. Para as condições estudadas, os fatores, tempo e temperatura de cristalização foram de extrema importância na formação das estruturas zeolíticas destacando-se o tempo de 6h à 150°C com picos finos e de cristalinidade bastante significativo comparado-a aos maiores tempos. Levando-se em consideração suas aplicações tecnológicas bem como a crescente busca por materiais de baixo custo para a sua obtenção, torna-se evidente a escolha por reações em temperaturas mais baixas e tempos menores de reação.
AGRADECIMENTOS: Ao professor Marcos Sasaki, do departamento de Física da UFC, pelas analises de DRX e ao Adonay Loiola do LAFQMINC – UFC, pelas análises de FTIR.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BRECK, D. W. Zeolite Molecular Sieves. New York: John Wiley & Sons, Inc., 1984.
CARDOSO, D.; GONZALES. E. A. U.; JOHN, S. L. 2º Curso Iberoamericano sobre peneiras moleculares. São Carlos: CYTED. Rede Temática V. A.: Peneiras moleculares, 1995.
RAYALU, S.S.; UDHOJI, S.U; MESHRAM, R.R e DEVOTTA, S. Estimation of Crystallinity in flyash – based zeolite – A using XDR and IR spectroscopy. Current Science, Vol 89, nº 12, 2147 – 2151, 2005.
