Este estudo avalia a intercalação de esmectita dioctahédrica do Estado Acre com o sal quaternário de amônio brometo de hexadeciltrimetilamônio (HDTMA) em concentrações compreendidas entre 1 a 5 vezes ao valor de CTC da argila original e sua aplicabilidade na adsorção de fenol e benzeno em fase líquida. Os materiais foram caracterizados por microanálises de difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura/espectroscopia com dispersão de energia e espectroscopia na região do infravermelho. Os processos de adsorção foram realizados em sistemas simples e as medidas das concentrações do fenol e benzeno foram efetuadas por espectrofotometria na região ultravioleta. Os resultados indicaram que a intercalação da esmectita com HDTMA propiciou cerca de 78,8% de expansão (variação de d001: 1,47 nm para 1,91 nm) e decréscimo acentuado dos elementos das posições interlamelares, como Na, Ca, Mg e K, acompanhado pela delaminação/esfoliação da argila original. Nos processos de adsorção do fenol e benzeno em HDTMA-arg 5 foram obtidos os seguintes resultados: q max= 4,44 e 35,8 mg.g-1; K L= 0,076 e 0,115 L.g-1; ΔGº = -16,85 e -18,38 kJ.mol-1, respectivamente. Estes dados indicaram que os processos de adsorção do benzeno e fenol em fase líquida na organoargila HDTMA-arg 5 foram favoráveis, espontâneos e com interações físicas.

This study evaluates the intercalation of the smectite dioctahedric state of Acre, Brazil, with the quaternary ammonium salt bromide, hexadecyltrimethylammonium (HDTMA) at concentrations ranging from 1 to 5 times the value of the original clay CEC and its application in the adsorption of phenol and benzene in the liquid phase. The materials were characterized by microanalysis X-ray diffraction, scanning electron microscopy /energy dispersive spectroscopy and infrared spectroscopy. The adsorption processes were carried out in simple systems and measurements of the concentrations of phenol and benzene were performed by spectrophotometry in the ultraviolet region. The results indicated that the intercalation of smectite with HDTMA provided approximately 78.8 expansion (range d001: 1.47 nm to 1.91 nm) and sharp decrease of the interlayer positions of elements such as Na, Ca, Mg and K, together by delamination/exfoliation of the clay original. In adsorption processes of phenol and benzene at HDTMA-arg 5 the following results were obtained: q max = 4.44 and 35.8 mg.g-1; K L= 0.076 and 0.115 L.g-1; ΔGº = -16.85 and -18.38 kJ.mol-1, respectively. These data indicated that the adsorption of benzene and phenol in liquid phase in the organophilic HDTMA-arg 5 were favorable, spontaneous and physical interactions.

Este estudo avalia a eficiência, viabilidade e espontaneidade de processos de adsorção do íon nitrato em caulinita sem tratamento e modificada com uréia, empregando como material de partida o rejeito de processamento de caulim do rio Jari. Os materiais foram caracterizados por difração de raios X, fluorescência de raios X e espectroscopia IV (DRX, FRX e FTIR). As medidas de pH de equilíbrio foram efetuadas por potenciometria e as concentrações de equilíbrio (Ce) de nitrato medidas por cromatografia iônica. Quantidades adsorvidas no equilíbrio (qe), constantes de distribuição (Kd=qe/Ce), fator de separação (R L) e variação de energia livre de Gibbs (ΔGº), foram calculados com base nos dados experimentais de adsorção. Os resultados de DRX e FTIR confirmaram a formação do complexo caulinita-uréia a partir do tratamento efetuado no rejeito de caulim. Os seguintes dados foram obtidos nos processos de adsorção de nitrato, no rejeito de caulim natural e tratado com uréia: q max= 18,17 e 14,1 mmol kg-1; Kd=0,7-2,2 e 0,45-1,5 L Kg-1; R L= 0,35-0,85 e 0,25-0,80; ΔGº= -9,3 a -5,8 e -9,1 a -5,4 kJ mol-1, respectivamente. Os valores de Kd, ΔGº e R L são típicos de processos de adsorção física (fisissorção), viáveis e espontâneos e os de q max indicam que a retenção de nitrato em rejeito de caulim natural é mais eficiente do que em rejeito modificado com uréia.

This study evaluates the the efficiency, feasibility and spontaneity of the adsorption of nitrate ion in natural and modified kaolinite with urea, using as starting material kaolin waste processing from Jari River. The materials were characterized by X-ray diffraction, X-ray fluorescence, Fourier transform IR spectroscopy (XRD, XRF and FTIR, respectively). The equilibrium pH measurements were performed by potentiometry and the equilibrium concentrations (Ce) nitrate was measured by ion chromatography. Amounts adsorbed at equilibrium (qe), distribution constant (Kd = qe / Ce), separation factor (R L) and variation of Gibbs free energy (ΔG °) were calculated based on experimental data adsorption. The results of XRD and FTIR confirmed the formation of the kaolinite-urea from treatment carried out on kaolin waste. The following data were obtained from the adsorption of nitrate on natural kaolin waste and treated with urea: qmax = 18.17 and 14.1 mmol kg-1; Kd = 0.7 to 2.2 and 0.45 - 1.5 L kg-1; R L = 0.35 to 0.85 and 0.25 to 0.80; ΔG ° = -9.3 to -5.8 and -9.1 to -5.4 kJ mol-1, respectively. The values of Kd , ΔGº and R L are typical of physisorption processes, feasible and spontaneous and those qmax indicate that the retention of nitrate on natural kaolin waste is more efficient than on kaolin waste modified with urea.

Sedimentos argilosos provenientes do município Assis Brasil, Acre, foram lixiviados com soluções de ácido sulfúrico, ácido húmico e uréia, visando avaliar a capacidade de retenção de molibdato nesses materiais e investigar a viabilidade do processo de adsorção na interface sólido-solução. Os materiais foram caracterizados a partir de dados de difração de raios X, espectros FTIR, cargas superficiais e composição química. Os modelos de isotermas de Langmuir, Freundlich e Sips foram usados no ajuste dos dados experimentais de adsorção. Os minerais identificados nos sedimentos argilosos foram esmectita, caulinita, ilita, quartzo, albita, microclineo e calcita. A modificação química promoveu a amorfização da amostra modificada com ácido sulfúrico e delaminação ao longo do plano 001 da amostra modificada com uréia. Os ajustes matemáticos definidos pelos parâmetros (K L,Kf ) das isotermas de adsorção, avaliação de Ce vs. q e, pH vs. q e ,Qmáx (sips) e Kd indicaram que a amostra S10H15 é a mais eficiente na adsorção de MoO4(2-), com q máx = 6,83 mg.L-1.

Clay sediments from the municipalities Assis Brazil (Acre), were leached with solutions of sulfuric acid, humic acid and urea, to evaluate the retention capacity of molybdate in these materials and to investigate the feasibility of the adsorption processes at solid-solution interfaces. The materials were characterized from data of XRD, FTIR spectra, surface charge and chemical composition. The Langmuir isotherm models, Freundlich and Sips were used to fit the experimental data of adsorption. The minerals identified in the clay sediments were smectite, kaolinite, illite, quartz, albite, calcite and microclineo. The chemical modification leads amorphization of the modified sample with sulfuric acid and delamination along the plane 001 of the modified sample with urea. The settings defined by mathematical parameters (K L, Kf) of the adsorption isotherms, evaluation Ce vs. q e, pH vs. q e, Qmax (sips) and Kd, indicated that the S10H15 sample is more efficient in the adsorption MoO4(2-) ,with com q máx = 6.83 mg.L-1.

Amostra de esmectita pertencente a Serra de Maicuru (Estado do Pará, Norte do Brasil, região amazônica) foi pilarizada com Al13, A Argila pilarizada com alumínio (Al-PILC) foi caracterizada por DRX, MEV e EDS. Para a análise textural foram utilizadas isotermas de adsorção-desorção utilizando o nitrogênio. Este artigo é dirigido ao estudo da adsorção de metais pesados. A adsorção dos íons de Cu2+, Ni2+e Co2+ foi realizadas com a matriz Al-PILC em temperatura ambiente com soluções aquosas contendo os íons metálicos. Os modelos de adsorção adotados foram os de Langmuir, Freundlich e Temkin que foram aplicados aos valores obtidos experimentalmente com regressão linear. A equação de Langmuir foi o melhor modelo de linearização com r = 0,999. A equação de Freundlich apresentou limitações em altas concentrações, mas foram obtidos valores (Kf e n) bastante aceitáveis utilizando este modelo. Os parâmetros foram utilizados para calcular a quantidade de Nf em função de Cs.

Smectite sample from the Serra de Maicuru area (Pará state, northern Brazil, Amazon region) were used for the pillaring process with Al13. Aluminum pillared clay (Al-PILC) was characterized by XRD, SEM and EDS. the textural analysis using nitrogen adsorption-desorption isotherms. The aim of this paper is to study in how Al-PILC adsorb heavy metals. The adsorption of Cu2+, Ni2+, Co2+ ions from aqueous solution in room temperature by Al-PILC have been carried out. The Langmuir, Freundlich and Temkin adsorption isotherm models have been applied to fit the experimental data, with the first model well adjusted with r = 0.999. The one-surface Langmuir equation provided the best fit to the data. The Freundlich equation presented limitations in rises concentrations, but acceptable values of parameters were obtained (Kf and n) with the use of the three models. The parameters were used to calculate the amount adsorbed Nf, a function constant Cs.

Amostras de esmectitas oriundas do estado do Pará, região amazônica, Brasil, foram usadas em processo de pilarização no presente estudo. As matrizes pilarizadas e natural foram caracterizadas usando DRX e analise textural usando isotermas de adsorção-desorção de nitrogênio. Os íons de intercalação (Al13, Ti, Zr) foram obtidos através de reações químicas com soluções de AlCl(3)6H2O/ NaOH, etoxido de titânio/HCl, acetato de zircônio / HCl. Os resultados obtidos com o processo de pilarização apresentaram aumento do espaçamento basal de 15,6 para 20, 64 Å e área superficial de 44 para 358 m²/g (Zr-PILC). A estabilidade térmica da argila natural foi melhorada com o processo de pilarização. O material resultante foi submetido a um processo catalítico de decomposição do óleo de andiroba em um reator de leito fixo a 673 ± 1 K. A atividade catalítica foi determinada pelo produto de decomposição resultante da reação química. Os parâmetros físico-químicos foram obtidos usando DRX, FTIR e análise textural. As argilas pilarizadas apresentaram alta acidez de Brønsted, com alta concentração de hidrocarbonetos aromáticos e baixa concentração de hidrocarbonetos alifáticos.

Smectite-bearing clay samples from Pará state, Amazon region, Brazil, were used for pillaring process in the present study. The natural and pillarized matrices were characterized using XRD and textural analysis using nitrogen adsorption-desorption isotherms. The ions of intercalation (Al13, Ti, Zr) were obtained through chemical reactions of AlCl(3)6H2O/ NaOH, titanium ethoxide /HCl, zirconium acetate /HCl solutions. The Results showed that the pillarization process increases the basal spacing of the natural clay from 15.6 to 20.64 Å and the superficial area from 44 to 358 m²/g (Zr-PILC). The thermal stability of the natural clay was improved by the pillaring procedure. The resulting materials were submitted to catalytic process of decomposition of andiroba oil in a fix bed reactor at 673 ± 1 K. The catalytic activity was determined by the product composition resulting from the chemical reactions. The physicochemical parameters of the catalysts were obtained using XRD, FTIR and textural analysis. The pillared clays showed higher Brønsted acidity, with higher concentration in aromatic hydrocarbons and small concentration of aliphatic hydrocarbons.

Amostras de argila esmectítica provenientes do município de Serra Madureira no Estado do Acre foram utilizadas no processo de pilarização. As matrizes natural e pilarizada foram caracterizadas por difração de raios X, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier, análises térmicas diferencial e gravimétrica, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de raios X por energia dispersiva e análise textural. As soluções pilarizantes de titânio, Ti(OC2H5)4 e TiCl4, foram analisadas por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier. O íon intercalante foi obtido através da reação química entre as soluções de Ti(OC2H5)4 e HCl na proporção aproximada de HCl/Ti=1 e soluções de TiCl4 em reação com etanol com relação Ti/argila= 25 mmol Ti/g. A intercalação da notronita foi efetuada utilizando-se de dois métodos: com a solução de acido clorídrico incorporada paulatinamente na solução de etóxido de titânio, e utilizando o cloreto de titânio em solução de etanol, com vigorosa agitação a 25 ºC durante 3 h e com calcinação a 450 ºC e 600 ºC. Os resultados de difração de raios X do processo de pilarização mostraram alterações no espaçamento basal de 15,30 Å para 18,76 Å, e na área de superfície específica de 44,37 m²/g para 188,72 m²/g. A estabilidade térmica da argila natural foi otimizada com o processo de pilarização.

Smectite clays of the State of Acre, Brazil, were used for the pillarization process. The natural and pillarized matrices were characterized by X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermal analysis, scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy and textural analysis. The titanium pillarized solutions Ti(OC2H5)4 and TiCl4 were analyzed by FTIR. The intercalation ion was obtained by reacting Ti(OC2H5)4 with HCl (HCl/Ti ~ 1) and TiCl4 with ethanol (Ti/clay ~ 25 mmol Ti/g). The notronite intercalation was carried out using two methods: with dropwise hydrochloric acid in titanium ethoxide solution, and using titanium tetrachloride, kept under vigorous stirring at 25 °C for 3 h and calcination at 450 °C and 600 °C. The X-ray diffraction results of the pillarization process show an increase (15.30 Å to 18.76 Å) in the basal spacing of the natural clay and in the specific surface area (44.37 m²/g to 188.72 m²/g) The thermal stability of the natural clay was improved by the pillarization procedure.

As amostras de esmectita do estado do Pará, Amazônia, Brasil foram caracterizadas utilizando XRD, 27Al MAS NMR, FTIR e análise textural por curvas isotérmicas de adsorção-dessorção de nitrogênio. Na produção das argilas pilarizadas foi usado como íon intercalante, o Al13 (o íon de keggin), obtido pela reação das soluções AlC(l3)6H2O/NaOH, com razão molar OH/Al=2. Foram adotadas as proporções (Al/Argila): 5, 10, 20 e 25 meq/g de argila, com intercalação em 25 ºC, durante as 3 h e calcinada a 450 ºC (temperatura adequada da calcinação). O resultado mostrou que o processo de pilarização aumentou o espaçamento basal da argila natural de 14,02 para 18,84 Å e a área superficial de 44,30 para 198,03 m²/g (Al/Argila=25meq/g de argila, pH=4). O material preparado com relação Al/Argila=25meq/g de argila mostrou a incorporação máxima de Al. A estabilidade térmica da argila natural foi melhorada pelo procedimento de pilarização.

Smectite-type clays from the state of Pará, Brazil, were characterized by XRD, 27Al MAS NMR, FTIR and textural analysis by nitrogen adsorpition-desorption isotherms. In the production of pillared clays, the Al13 ion (keggin's ion) was used. This ion was obtained by the reaction of AlC(l3)6H2O/NaOH solutions with OH/Al=2 molar ratio and with Al/clay ratios of 5, 10, 15, 20, 25 meq/g of clay, intercalated at 25 ºC during 3 h and calcined at 450 ºC (adequate temperature for calcination). The results showed that the pillarization process increased the basal spaces of the natural clay from 14.02 to 18.84 Å and the surface area from 44.30 to 198.03 m²/g (Al/g of clay = 25 meq/g of clay, pH=4). Materials prepared with different Al/g clay ratio showed the maximum Al incorporation for Al/g of clay = 25 meq/g of clay. The thermal stability of the natural clay was improved by the pillaring procedure.

As amostras de esmectita do estado do Pará, Amazônia, Brasil foram caracterizados utilizando XRD, FTIR e análise textural por curvas isotérmicas adsorpition-desorption nitrogênio. Na produção das argilas pilarizadas foi usado o íon Al13 (o íon de keggin), este íon foi obtido pela reação das soluções AlC(l3)6H2O / NaOH, com razão molar OH/Al=2, com intercalação em temperatura ambiente, durante as 3 horas e calcinada em 450ºC (temperatura adequada da calcinação). O material foi preparado utilizando soluções produzidas na faixa de temperatura de 25, 45, 65, 85, 105ºC, o Resultado mostrou que o processo de pilarização aumenta o espaçamento basal da argila natural de 14,02 para 19,74 Å e a área superficial de 44,30 para 198,03m²/g. a estabilidade térmica da argila natural foi melhorada pelo procedimento de pilarização.

Clays pillared with Keggin ions (AL-PILC) have been synthesized at OH/Al=2 molar ratio and various pretreatment temperatures (ambient temperature to 105ºC) in order to determine the optimum preparation conditions of the pillaring agent (Al13). The evolution of basal spacing, FTIR spectra, TG-curves, surface area and pillars number in function of temperatures of Al13 formation were studied. It was observed an increase number pillars and surface area at low temperatures.