Resumo Bentonitas sódicas são muito utilizadas na indústria por possuírem propriedades específicas desejáveis para diferentes finalidades, como inchamento, tixotropia, e capacidade de troca catiônica elevados. Por outro lado, bentonitas cálcicas e policatiônicas, predominantes no Brasil, necessitam de beneficiamento químico através da ativação sódica para o aumento de seu teor de íons de sódio interplanares trocáveis, o que leva a maximização destas propriedades. Este estudo apresenta o delineamento experimental do processo de ativação sódica de uma bentonita policatiônica de Quatro Barras, Paraná. Os fatores utilizados no estudo foram: reagente (NaOH e Na2CO3), concentração (1% e 5%) e tempo de contato (24 e 72 h). O inchamento de Foster e a capacidade de troca catiônica foram utilizados como variáveis resposta no delineamento. A análise estatística indicou efeitos significativos dos fatores sobre o inchamento e a metodologia de superfície de resposta indicou uma ativação ótima com o carbonato de sódio a 5% por 24 h.

Abstract Sodium bentonites are extensively used in industry because they have specific properties that are wanted for several purposes, such as high swelling, thixotropy, and cation exchange capacity. Otherwise, calcium and polycationic bentonites, which are predominant in Brazil, need to be chemically treated by sodium activation to expand their content of interlayer exchangeable sodium cations, which increases these properties. The present study shows the factorial design of the sodium activation for a polycationic bentonite from Quatro Barras, Paraná. The factors considered in the study were: reagent (NaOH and Na2CO3), concentration (1% and 5%) and contact time (24 and 72 h). The response variables were swelling and cation exchange capacity. Statistical analysis indicated significant effects of all factors over swelling and response surface methodology indicated optimal activation with sodium carbonate at 5% for 24 h.

O lodo proveniente do tratamento de efluentes do processo de galvanoplastia tem recebido particular atenção devido à natureza de sua constituição baseada em metais alcalinos e de transição. O descarte ou estocagem inadequada deste resíduo poderá causar danos ao meio ambiente e a saúde. Este trabalho propõe uma alternativa para a inertização dos resíduos galvânicos incorporando-os na formulação de pigmentos inorgânicos. Para a incorporação do lodo na formulação dos pigmentos inorgânicos, este foi caracterizado por técnicas de análise química elementar como fluorescência de raios X e espectroscopia de absorção atômica, e por meio de técnicas como termogravimétricas e difração de raios X. Após a caracterização do resíduo, este foi incorporado a uma mistura de óxidos metálicos para obtenção do pigmento inorgânico. A formação do pigmento foi acompanhada através de difração de raios X, onde foi observada a formação de fases espinélias contendo os metais Fe, Cr e Zn. O pigmento foi caracterizado por meio de microscopia eletrônica de varredura, distribuição de tamanho de partículas a laser, análise térmica diferencial e termogravimétrica. Os pigmentos calcinados por um ciclo de 8 h formaram fases espinélias cristalinas, provocando a inertização dos metais. Foi possível incorporar até 20% do resíduo de galvanoplastia na produção de pigmentos inorgânicos a base de Fe, Cr e Zn, sem que as características e qualidades fundamentais dos mesmos fossem alteradas.

The solid waste in the effluent treatment from the galvanization process, its sludge, has received special attention due to the nature of its constituents. This waste presents in its composition, a high concentration of alkaline and transition metals. Inadequate discharge or storage of this waste could cause damage to the environment and to health. This work purposes an alternative for the inertization of galvanic wastes incorporating them into inorganic pigments formulation. To incorporate the sludge into inorganic pigments formulation, it was characterized by elemental chemical analyses techniques such as X-ray fluorescence and atomic absorption spectroscopy, it was also characterized by thermogravimetry and X-ray diffraction. After waste characterization, metallic oxides were added for correcting the composition and obtaining the inorganic pigment. Pigment formation was followed through X-ray diffraction, where the formation of spinel phases containing the metals Fe, Cr and Zn were observed. The pigment was characterized through scanning electron microscopy, distribution of the particle size using laser, differential thermal analysis and thermogravimetry. The obtained pigments were applied in ceramic substrates for the colorimetric tests and evaluation of the thermal behavior during burn. The 8 h cycle calcined pigments formed crystalline spinel phases, where we can say that the present metals in the sludge became inert. It was possible to incorporate up to 20% of the galvanic waste in the production of Fe, Cr and Zn based inorganic pigments.

A zeólita ZSM-5 foi sintetizada utilizando sílica "Aerosil-Degussa -- 380 m²/g" como fonte de silício, em substituição ao trisilicato de sódio, que é normalmente utilizado na síntese dessa zeólita. Subseqüentemente, foi incorporado cobre à ZSM-5 através do método convencional de troca iônica. Técnicas de difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, área superficial e análise elementar por absorção atômica foram utilizadas para verificar a formação da zeólita sintetizada e suas propriedades após troca com cobre. Os resultados mostraram que houve a formação da ZSM-5 nas condições de síntese empregadas e que a amostra modificada pelo processo de troca manteve as propriedades da zeólita original.

The ZSM-5 zeolite was synthesized using silica "Aerosil-Degussa -- 380 m²/g" as silicon source, in substitution to the sodium trisilicate, which is usually employed in the zeolite synthesis. Subsequently, the copper was incorporated to ZSM-5 by conventional ion-exchange method. X-ray diffraction, scanning electron microscopy, surface area and elemental analysis by atomic absorption have been used to verify ZSM-5 formation and its properties after copper exchange. The results presented ZSM-5 formation in the employed synthesis conditions. The ion-exchanged sample conserved the original ZSM-5 properties.

The use of nonconventional adsorbents, particularly those that can be easily regenerated, to replace activated carbon in the removal of color from dye wastewaters has been recently proposed. This work shows a thermodynamic and kinetic study of the adsorption of reactive dyes (yellow monochlorotriazine and yellow dichlorotriazine), in liquid phase, on commercial alumina. The basic thermodynamic data were obtained using the static method, with a thermostatic bath at four different temperatures (30, 40, 50 and 60oC) and different pH values. The kinetic data were obtained by adding a known quantity of adsorbent to a dye solution at a constant temperature and under controlled stirring conditions. It was possible to draw the uptake curves, using the effects of the stirring on the adsorption rate. The intraparticle effective diffusivity was estimated using the film and pore diffusion model. The results were compared with the data obtained using a commercial activated carbon.