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Título: Preparação e caracterização de argilas organofílicas e sua aplicação na adsorção de atrazina em água
Autor(es): Vazzoler, Fabrícia dos Santos D’Agostini
Orientador: Silva Filho, Eloi Alves da
Palavras-chave: Argilas
Surfactantes
Sais Quaternários de Amônio
Argilas
Data do documento: 29-Ago-2017
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: As argilas organofílicas preparadas a partir de sais quaternários de amônio destacam-se como adsorvente para separação de compostos orgânicos da água. Desta forma, o propósito deste trabalho foi preparar e caracterizar três diferentes tipos de argilas organofílicas e depois verificar a capacidade de uma dessas argilas em adsorver a atrazina em meio aquoso. A partir do processo de troca catiônica, promoveu-se a modificação da argila natural em argilas organofílicas, usando-se os surfactantes brometo de cetil trimetil amônio, cloreto de cetil trimetil amônio e cloreto de dodecil trimetil amônio. Para a argila in natura, os resultados da análise química por fluorescência de raio X apresentaram-se coerentes com os de um argilomineral esmectítico, assim como o resultado obtido pela capacidade de troca catiônica, que apresentou um valor de 80meq/100g de argila. Os dados de difração de raio X indicam diferentes expansões lamelares para as três argilas organofílicas obtidas quando comparadas à argila in natura, comprovando a presença dos sais quaternários de amônio no espaço interlamelar. Através da microscopia eletrônica de varredura foi possível verificar formação de aglomerações. Também foi verificada uma diminuição da área superficial específica demonstrando menor acessibilidade aos espaços lamelares devido à presença dos surfactantes. As análises termogravimétricas foram realizadas numa taxa constante de aquecimento até 1000ºC, obtendo-se perfil de variação negativa em todas as argilas, sendo possível constatar a perda de água e dos surfactantes gradativamente. O inchamento de Foster mostrou forte favorecimento de adsorção de solventes de características apolares, confirmando o caráter organofílico. Além disso, a adsorção da atrazina na argila organofílica escolhida foi bem maior se comparada com a argila in natura, evidenciando o potencial de uso desses materiais como alternativa aos tratamentos existentes para remoção de compostos orgânicos de água.
Organophilic clays prepared from quaternary ammonium salts stand out as adsorbents for the separation of organic compoundsfrom water. Thus, the purpose of this work was to prepare and characterize three different types of organophilic clays and then to verify the ability of one of these clays to adsorb atrazine in aqueous medium. From the cation exchange process, the naturalclay was modified in organophilic clays, using cetyl trimethyl ammonium bromide, cetyl trimethyl ammonium chloride and dodecyl trimethyl ammonium chloride surfactants. For the clay in natura, the results of the chemical analysis by X-ray fluorescence werecoherent with those of a smectite clay, as well as the result obtained by the cation exchange capacity, which presented a value of 80meq / 100g of clay. The X -ray diffraction data indicate different lamellar expansions for the three organophilic clays obtained when compared to the in naturaclay, proving the presence of quaternary ammonium salts in the interlamellar space. Scanning electron microscopy showed the formation of agglomerations. It was also verified a decrease of the specific surface area demonstrating less accessibility to the lamellar spaces due to the presence of surfactants. The thermogravimetric analyzes were carried out at a constant heating rate up at1000ºC, obtaining a negative variation profile in all the clays, being possible to verify the loss of water and surfactants gradually. The Foster swelling showed strong favoring of adsorption of solvents of nonpolar characteristics, confirming the organophilic character. In addition, the adsorption of atrazine in the chosen organophilic clay was much higher when compared to the in naturaclay, evidencing the potential of using these materials as an alternative to the existing treatments for the removal of organic compounds from water.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/6936
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