Resumo O presente estudo teve como objetivo avaliar a termodinâmica e o equilíbrio de adsorção, em solução aquosa, do íon Cu2+ em uma montmorilonita organofuncionalizada por 3-aminopropiltrietoxissilano. Esse adsorvente foi preparado pela intercalação inicial de brometo de cetiltrimetilamônio e depois a funcionalização com o 3-aminopropiltrietoxissilano. A organofuncionalização ocorreu na superfície externa da matriz inorgânica. A capacidade máxima de adsorção de Cu2+ pela amostra organofuncionalizada, prevista pela densidade de imobilização (1,46.10-3 mol.g-1) foi de cerca de 92 mg de Cu2+ por grama de argila. A variação da entalpia na adsorção (ΔH) obtida por via calorimétrica foi de -1,4±0,3 kJ.mol-1, valor muito pequeno para ser determinado por aplicação de método da segunda lei. Tomando por base o modelo de Langmuir, com modificações, obtiveram-se valores de constantes de afinidade de 47±10, 41±9 e 48±6 dm3.mol-1, para as temperaturas de 25, 35 e 45 °C, respectivamente, o que evidenciou grandezas iguais dentro das incertezas experimentais.

Abstract The aim of present study was to evaluate thermodynamics and the equilibrium of adsorption, in aqueous solution, of the Cu2+ ion in a montmorillonite organofunctionalized by 3-aminopropyltriethoxysilane. This adsorbent was prepared by the initial intercalation of cetyltrimethylammonium bromide and then functionalization by 3-aminopropyltriethoxysilane. The organofunctionalization occurred on the outer surface of the inorganic matrix. The maximum adsorption capacity of Cu2+ by the organofunctionalized sample, predicted by the immobilization density (1.46x10-3 mol.g-1), was about 92 mg of Cu2+ per gram of clay. The adsorption enthalpy change (ΔH), obtained by calorimetric method was -1.4±0.3 kJ.mol-1, a very small value to be determined by the application of second law method. Based on the modified Langmuir model, values of 47±10, 41±9 and 48±6 dm3.mol-1 for the affinity constants were obtained for temperatures of 25, 35 and 45 °C, respectively, which showed equal magnitudes for these physical quantities within the experimental uncertainties.

O presente estudo teve como objetivo avaliar a capacidade de adsorção do corante azul de metileno em soluções aquosas em caulinita natural proveniente da região de Bom Jardim de Goiás, GO e na sua forma intercalada com o composto orgânico acetato de potássio. As amostras natural e intercalada foram caracterizadas por difração e fluorescência de raios X, microscopia eletrônica de varredura e infravermelho. O processo de intercalação resultou em um aumento do espaçamento basal (d001) na estrutura do argilomineral, que pode ser verificado pela difração de raios X. A habilidade das amostras para remover o corante azul de metileno de soluções aquosas foi investigada através do método de batelada, cujos dados foram calculados pelo método não-linear através dos modelos de Langmuir, Freundlich e Sips. O modelo que melhor se ajustou aos dados experimentais foi o de Sips, para ambas as amostras. Para o estudo cinético três modelos foram testados, pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem e Avrami. Para ambas as amostras o modelo de Avrami foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais. A capacidade máxima de adsorção atingida pela amostra intercalada foi de 79,34 mg.g-1 e para natural foi de 72,14 mg.g-1. Estes valores mostram que as amostras de caulinita natural e intercalada podem ser consideradas como bons adsorventes, na remoção do corante azul de metileno em meios aquosos.

The present study aimed to evaluate the adsorption capacity of methylene blue dye in aqueous solutions by natural kaolinite from the region of Bom Jardim de Goiás, GO, Brazil, and its form intercalated with the organic compound potassium acetate. The natural sample and intercalated were characterized by diffraction and X-ray fluorescence, scanning electron microscopy and infrared. The intercalation process resulted in an increase in the basal spacing (d001) in the clay mineral structure, which may be verified by X-ray diffraction. The capacity of samples to remove methylene blue from aqueous solutions was investigated by the batch method and the data were calculated by the non-linear method using model the Langmuir, Freundlich and Sips. The model that best fitted the experimental data was the Sips for both samples. For kinetic studies have been tested three models, pseudo-first order, pseudo-second order, and Avrami. For both samples the Avrami model was the best fit to the experimental data. The maximum adsorption capacity reached by the intercalated sample was 79,34 mg.g-1 and natural was of 72,14 mg.g-1. These values show that natural and intercalated kaolinite may be considered good adsorbents to the removal of methylene blue dye in aqueous medium.