TÍTULO: ESTUDO AVALIATIVO DA CAPACIDADE DE ADSORÇÃO DO METAL PESADO CROMO (III) EM VERMICULITAS ESFOLIADAS
AUTORES: LIMA,J.F. (UAEMA) ; SANTOS,J.R.D (UEPB) ; SOUZA,J.M.A. (UEPB) ; DUDU,R.E.S. (UEPB)
RESUMO: Segmentos da sociedade moderna têm visto com atenção a problemática de agentes poluentes, de um modo geral, presentes na natureza, os quais têm causado danos irreversíveis ao ecossistema e ao homem como consequência. A vermiculita, um filossilicato, com estrutura do tipo t-o-t, altamente carregado, tem sido investigada como um agente trocador de cátions, cujas aplicações, quando esfoliada, são amplas, inclusive na remoção de metais pesados do meio aquático. Este trabalho tem como objetivo avaliar a capacidade de adsorção de cromo (III), em distintas concentrações molares, nos concentrados super fino, fino e médio de vermiculitas esfoliadadas. Os resultados obtidos da caracterização por espectroscopia no infravermelho e por difração de raios X dos sólidos preparados mostraram variações significativas na quantidade de metal adsorvido em função do tamanho de partículas dos concentrados.
PALAVRAS CHAVES: vermiculitas esfoliadas, cromo (iii), adsorção
INTRODUÇÃO: A quantidade de metais pesados vem aumentando nos solos e nas águas devido ao crescimento nas atividades industriais, prejudicando o ecossistema e os seres nele inseridos incluindo o homem. Neste contexto novas pesquisas estão sendo realizadas com o objetivo de solucionar, ou pelo menos, minimizar tal impacto ambiental.
O setor mineral brasileiro tem fornecido minerais que tem demonstrado capacidade de adsorver metais pesados. Dentre esses minerais, podem ser destacados a vermiculita e a bentonita, naturais ou modificadas(1).
A vermiculita é um argilo-mineral com significativo poder adsorvente, devido à grande superfície específica e propriedade de troca catiônica. Devido a esses fatores, a aplicabilidade deste material no mercado vem aumentando, principalmente, por possibilitar a utilização como adsorvente de metais pesados de efluentes líquidos(2). No Brasil, os principais depósitos de vermiculita estão localizados nos estados de Goiás, Bahia, Piauí, Paraíba e Paraná(3).
Este trabalho teve como proposta avaliar a capacidade de adsorção do metal Cr(III) em distintas concentrações, entre 1-4 mmol(s), por vermiculitas, em concentrados super-fino, fino e médio, modificadas termicamente. Assim como, caracterizar as amostras minerais por espectroscopicamente no infravermelho e por difração de raios X.
MATERIAL E MÉTODOS: As amostras de vermiculita, concentrados super fino, fino e médio, foram fornecidas pela União Brasileira de Mineração (UBM) localizada a 5 km da cidade de Santa Luzia no estado da Paraíba/Brasil.
Procedimento de Adsorção do Metal Pesado
Foram preparadas suspensões das amostras de vermiculita, frações super fina, fina e média esfoliadas, em torno de 20 % em massa em solução aquosa com espécies de Cr(III), a partir do cloreto de cromo hexahidratado, variando entre 1-4 mmol. O processo foi realizado sob agitação constante, em temperatura ambiente por aproximadamente 24 horas. As amostras foram separadas, lavadas e secas em estufa em torno de 60 °C por 24 horas. Em seguida as amostras preparadas foram cominuidas na granulometria de 200 mesh.
Caracterização das Amostras Minerais
Para caracterizar quimicamente todas as amostras preparadas, foram escolhidas as técnicas instrumentais de análise de difração de raios X (DRX) e espectroscopia do infravermelho (FTIR).
Os ensaios de DRX foram realizados pelo método qualitativo do pó, no qual uma pequena quantidade da amostra é colocada no porta amostra do aparelho, em seguida, retirado o excesso procedia-se a compactação do material antes de ser colocado no compartimento do equipamento. O equipamento utilizado para esta análise foi o SHIMADZU XRD-6000 com radiação de CuKα, intervalo de 1,5° ≤ 2θ ≤ 60°, passo de 0,02/seg e fendas Soller.
Para os ensaios de FTIR, as amostras foram mescladas com KBr, moldadas em pastilhas sob pressão de 5 t.30 seg-1 como pode ser observado na Figura 2. O equipamento utilizado para a obtenção dos espectros foi um espectrofotômetro modelo NICOLET TM360 na região entre 4000 e 400 cm-1.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Difração de Raios X (DRX)
Os difratogramas das amostras, (VSFE(Cr3+/(x mmol(s)))) (VFE(Cr3+/(x mmol(s)))) mostram reflexões em 2 mostram-se similares para todos os sólidos, variando entre 6,1o-6,59o correspondendo às distâncias basais de 14,47-13,41 Å, com exceção da espécie VSFE(Cr3+/(1mmol), que pode ser devido a não remoção das placas de água e, conseqüentemente a não adsorção de Cr(III) . No entanto, variações relativas aos perfis são observadas, o que sugere estar associado às espécies de Cr(III) adsorvidas. Resultados semelhantes são observados para a vermiculita fração média, ou seja, não ocorrem mudanças significativas dos valores de d(002) os quais variam de 14,45-13,95 Å e as mudanças verificadas podem ser conseqüência da adsorção de cromo.
Espectroscopia do Infravermelho (FTIR)
Os espectros FTIR de todas as amostras mostram-se similares. As bandas referentes ao estiramento, ν(OH), e deformação, δ(OH), dos grupos hidroxílicos de água livre estão registradas em 3407 e 1634 cm-1 respectivamente. Observa-se também, deslocada, a banda característica modo vibracional de estiramento do grupo hidroxílico, indicando que moléculas de água estão presentes na estrutura do mineral, o que pode ser conseqüência da adsorção de espécies de cromo, área em destaque. As bandas registradas, em todos os espectros, na região entre 1005 e 441 cm-1 são atribuídas ao estiramento Si-O; e, entre 684-668 cm-1 a vibração do Al-O(21).
Os perfis das amostras (VME(Cr3+/(x mmol(s)))) mostradas na são semelhantes àqueles das frações super fina e fina. No entanto, bandas no intervalo entre 2955 e 2835 cm-1 foram registradas, mais significativamente. Estas absorções são típicas de estiramentos do grupo C-H, provavelmente, devido às impurezas orgânicas intrínsecas na matriz natural e nas demais, área destacada, pela troca com as espécies de cromo(21).
CONCLUSÕES: Os resultados da caracterização por difração de raios X e por espectroscopia no infravermelho evidenciaram a adsorção de cromo por todas as frações, ou seja, super fina, fina e média, com exceção da amostra de vermiculita fração super fina esfoliada modificada com o Cr(III) na concentração 1 mmol. Para a vermiculita fração média foi observada uma maior quantidade de espécies de Cr(III) adsorvidas. Fazendo um estudo comparativo entre as espécies de vermiculita estudadas podemor observar que tamanho de partícula parece ter sido o parâmetro de influência significativa para o processo de adsorção das espécies de Cr(III).
AGRADECIMENTOS: A Deus pela sabedoria;A nossa família;e ao Entequi pela oportunidade.
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