Cerâmica (Jun 2010)
Utilização de argilas esmectíticas do nordeste do Brasil para preparação de um adsorvente organofílico Utilization of smectit clays from the northeast of Brazil for preparing an organophilic adsorber
Abstract
O principal objetivo foi a preparação e a utilização de uma argila organofílica com capacidade de promover a separação do composto fenol, encontrado em larga escala nos efluentes aquosos de indústrias petroquímicas. O trabalho consistiu no preparo de um material adsorvente, partindo de cinco tipos diferentes argilas retiradas de bacias localizadas na região nordeste do Brasil: Verde Lodo, Bofe e Chocolate, retiradas do município de Campina Grande, Boa Vista, PB; e Lagoa de Dentro e S. Jorge, do Pólo Gesseiro do Araripe, PE. As argilas in natura foram tratadas com uma solução de carbonato de sódio visando a troca dos poli-cátions existentes em suas regiões intercamadas pelo cátion sódio, em um reator de bancada, com diferentes concentrações, tempo de contato e temperatura, de acordo com um planejamento experimental 2³. Como resposta ao tratamento com carbonato de sódio, fez-se a leitura das viscosidades plásticas (cP ou mPa.s) das suspensões aquosas desse material com 4,86% em massa. Os resultados mostraram que a argila Chocolate, na melhor condição do planejamento experimental, atingiu uma viscosidade plástica de 4 mPa.s, sendo, portanto, escolhida como material adsorvente. Em seguida, este material foi submetido a um tratamento com sal quaternário de amônio em duas concentrações diferentes visando a troca catiônica de sódio por cátions amônio quaternário. Após o preparo do material adsorvente, foram realizados ensaios adsortivos de equilíbrio, sendo verificado o efeito da concentração do sal quaternário de amônio no processo adsortivo de remoção do fenol. A eficiência adsortiva, para uma relação de massa 1 g de argila organofílica e volume de solução fenólica igual a 100 mL, com concentrações iniciais entre 20 e 110 mg.L-1, foi de aproximadamente 70%.The goal of this research was the preparation and use of organophilic clay capable of promoting the separation of phenol, found in large scale in the aqueous effluent of petrochemical industries. The studies consisted of preparing adsorbent material, based on five different types of clay taken from ponds located in the Northeast of Brazil, which are: Verde Lodo, Bofe and Chocolate, from Campina Grande, Boa Vista, PB, Brazil, and Lagoa de Dentro and S. Jorge, from Araripe's pole of plaster in PE, Brazil. In experimental scale the clays in natura were treated with a solution of sodium carbonate, to the exchange of poly-cations exist in their interlayer regions by the sodium cation, used different concentrations, temperature and time of contact, according to a experimental design 2³. In response to treatment with sodium carbonate, was reading the plastic viscosity (cP or mPa.s) of aqueous suspensions of this material with 4.86% by weight. The result showed that the Chocolate clay, in the best condition of the experimental design, has a plastic viscosity equal to 4 mPa.s and therefore was chosen as adsorbent material to continue the study. The Chocolate clay was subjected to a treatment with quaternary aµmonium salt, in two different concentrations, to cation exchange of sodium by quaternary aµmonium cations. After preparing the adsorbent material, were tested adsorptive equilibrium was verified the effect of the concentration of the quaternary aµmonium salt in the adsorptive process to removal of phenol. The adsorptive efficiency for a ratio (wt/vv) of 1 g of organophilic clay in 100 mL of phenolic solution, with initial concentrations between 20 and 110 mg.L-1, was approximately 70%.
Keywords
