Programa:

Ensino (23002018009P9)

Nome:

Aplicação de Argilas e Zeólitas Orgânicas na Adsorção de Poluentes"

Data de Ínicio:

01/01/2014

Natureza do Projeto:

PESQUISA

Situação do Projeto:

CONCLUÍDO

Descrição:

Introdução: A expansão industrial pode gerar um sério problema que é a poluição ambiental por diversas substâncias químicas. Os poluentes orgânicos lançados no meio ambiente por atividades industriais podem ser absorvidos pelos minerais argilosos e também por zeólitas, que são aluminosilicatos encontrado nos solos e sedimentos. Porém, a superfície das argilas e zeólitas apresentam caráter hidrofílico tendo pouca afinidade com poluentes orgânicos hidrofóbicos. O caráter hidrofílico destes minerais pode ser alterado para hidrofóbico e organofílico pela troca catiônica de cátions inorgânicos como Na+, K+ naturalmente presente em sua estrutura cristalina por cátions orgânicos, como exemplo o surfactante catiônico brometo de dodeciltrimetilamônio, produzindo as argilas e zeólitas orgânicas ou organofílicas. Uma das principais aplicações das argilas e zeólitas organofílicas é na adsorção e retenção de efluentes contendo moléculas orgânicas como os compostos da gasolina, óleo diesel, petróleo e indústria têxtil. A modificação química de argilas e zeólitas através da impregnação de surfactantes catiônicos ou aniônicos em sua estrutura, pode também favorecer a adsorção de metais pesados e de ânions. Portanto, o uso de argilas e zeólitas orgânicas podem ser utilizadas na remoção de vários tipos de poluentes de ambientes aquáticos. Problematização/justificativa do tema: Este projeto trata da síntese, caracterização e aplicação de argilas e zeólitas orgânicas como adsorventes de poluentes orgânicos, metais pesados e ânions de solução aquosa. As argilas são materiais abundantes na natureza, principalmente na região norte e nordeste do país. As zeólitas podem ser facilmente sintetizadas em laboratório ou também obtidas naturalmente. Estes minerais, argilas e zeólitas, apresentam elevada área específica sendo considerados adsorventes alternativos de poluentes aquáticos. Além disso, podem ser quimicamente modificados aumentando o seu poder de adsorção de poluentes. O uso destes materiais, principalmente as argilas, contribui para o aproveitamento de recursos naturais do nordeste para o tratamento de águas. Portanto, o trabalho contribui para o desenvolvimento tecnológico e social da região. Objetivo Geral • Sintetizar e caracterizar argilas e zeólitas organofílicas a aplicá-las na remoção de poluentes orgânicos, metais pesados e ânions de soluções aquosas. Objetivos específicos: • obter e caracterizar amostras de argila da região nordeste ou norte; • sintetizar e caracterizar argilas e zeólitas orgânicas por DRX, MEV e área específica; • aplicar as argilas e zeólitas na remoção de poluentes orgânicos, como corantes, metais pesados, como Pb e Cu, e ânions, como NO3-, de soluções aquosas; • obter adsorventes alternativos e eficientes na remoção de poluentes de ambientes aquáticos contribuindo para o reuso e tratamento de águas superficiais, subterrâneas e efluentes. Aspectos metodológicos da Pesquisa: Amostras de argilas naturais serão obtidas da região nordeste, todas as amostras serão devidamente caracterizadas dor difração de raios x (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV). A síntese de argilas e zeólitas orgânicas é realizada por troca catiônica, cujas variáveis de síntese são temperatura, tempo, razão em massa argila (ou zeólita) /surfactante, e a natureza química do surfactante usado. Os estudos de adsorção são realizados da seguinte forma: cerca de 0,1 g da argila (ou zeólita) natural e orgânica é colocada em contado sob agitação num banho termostatizado com a solução de concentração conhecida do poluente avaliado onde a concentração remanescente do poluente é monitorada em intervalos de tempo (5 ou 10 min.), podendo assim ser avaliado o tempo necessário para a adsorção. As isotermas de adsorção são construídas colocando 0,1 g da argila (ou zeólita) em contato com diferentes soluções de concentrações conhecidas do poluente a temperatura constante, onde é possível acompanhar a quantidade de poluente adsorvido por grama de argila. Os poluentes analisados serão corantes, metais pesados (Pb e Cu) e ânions (NO3-) que podem ser analisados por UV-visível ou absorção atômica. Variáveis como pH, temperatura, tipo de surfactante e método de síntese das argilas serão avaliados na adsorção dos poluentes pelas argilas e zeólitas orgânicas. Perspectiva de Repercussão/Impactos/Aplicação no ensino: O uso destes materiais, principalmente as argilas, contribui para o aproveitamento de recursos naturais do nordeste para o tratamento de águas.Portanto, o trabalho contribui para o desenvolvimento tecnológico e social da região.