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.

Resumo Os materiais antimicrobianos têm sido amplamente empregados como um meio eficaz de reduzir os riscos proporcionados aos seres humanos por fungos, bactérias e outros microrganismos. Estes materiais são essenciais em ambientes onde predominam a limpeza, o conforto e a higiene. Este estudo apresenta resultados preliminares do desenvolvimento de um material vítreo com propriedade bactericida, obtido pela incorporação de espécies iônicas de prata, através de reações de troca iônica. O vidro em pó foi submetido à troca iônica em um meio iônico contendo AgNO3 como fonte de íons de prata. Diferentes concentrações de AgNO3 no meio iônico e diferentes tamanhos de partícula do vidro foram utilizados no desenvolvimento das amostras. A análise microbiológica das amostras foi realizada empregando o método de disco-difusão para as espécies de bactéria Escherichia coli e Staphylococcus aureus. As amostras também foram submetidas à caracterização pelas técnicas microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva de raios X, espectroscopia de absorção atômica e por difração de raios X. Os resultados mostraram que o efeito bactericida foi dependente da concentração de AgNO3 no meio iônico, mas não foi dependente do tamanho de partícula do vidro.

Abstract Antimicrobial materials have long been used as an effective means of reducing the risks posed to humans by fungi, bacteria and other microorganisms. These materials are essential in environments where cleanliness, comfort and hygiene are the predominant concerns. This work presents preliminary results for a bactericidal vitreous material that is produced by the incorporation of a silver ionic specimen through ionic exchange reactions. Powdered glass was submitted to ionic exchange in an ionic medium containing AgNO3 as silver ions source. Different AgNO3 concentrations in ionic medium and different particle sizes of the glass were used in the samples development. Microbiological analysis of the samples was made by disk diffusion method in the Escherichia coli and Staphylococcus aureus bacterium species. Samples were still submitted to SEM-EDS, atomic absorption and X-ray diffraction techniques. Results showed that the bactericidal effect was dependent on AgNO3 concentration in the ionic exchange medium, but was not dependent on the particle size of the glass.

A síntese de zeólitas com o intuito de utilizá-las posteriormente como materiais adsorventes exige rigoroso controle das variáveis de processamento. Para cada tipo diferente de zeólita, existem variáveis de processo distintas para obtenção do tipo específico desejado. Neste trabalho os objetivos foram obter zeólita NaA partindo de caulim, para posteriormente obter zeólita 5A por meio de troca iônica com esta zeólita anteriormente sintetizada. Estas zeólitas, por sua vez, podem ser usadas como adsorventes altamente seletivos para adsorver, por exemplo, metais pesados de efluentes industriais. Os resultados obtidos foram satisfatórios, a metodologia utilizada mostrou-se eficiente. A partir do metacaulim comercial utilizado, obteve-se com sucesso zeólita tipo NaA, e por meio de trocas iônicas obteve-se zeólita 5A. A porcentagem de sódio trocada na zeólita final foi 61,4%.

Zeolites synthesis as adsorbing materials requires accurate control of the variables. There are distinct process variables for obtaining specific desired types depending on each different kind of zeolite to be synthesized. This paper was aimed at obtaining NaA zeolites from kaolin in order to obtain zeolites A afterwards through ionic exchange with the previously synthesized zeolite. These zeolites can then be used as highly selective adsorbents to adsorb, for instance, heavy metals in industrial effluents. The results obtained were satisfactory, the methodology was efficient. From the commercial metakaolin used NaA zeolite was obtained successfully, and through ionic exchanges 5A zeolite was obtained. The exchangeable sodium percentage in the final zeolite was 61.4%.

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.