PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DE ARGILAS E DE ZEÓLITAS DO ESTADO DO MARANHÃO

The State of the Maranhão, Northeast of Brazil, has large occurrences of clays and zeolites. Nevertheless, these materials are not commercially exploited, due to lack of studies on its mineralogical and chemical composition. In this context, the objective this paper has as to study the physico-chemi...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2010
Main Author: Figueredo, Gilvan Pereira de lattes
Orientador/a: Silva, José Wilson da lattes
Format: Dissertação
Language:por
Published: Universidade Federal do Maranhão
Programa: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA/CCET
Department: QUIMICA
Assuntos em Português:
Assuntos em Inglês:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:http://tedebc.ufma.br:8080/jspui/handle/tede/899
Citação:FIGUEREDO, Gilvan Pereira de. PHYSICO-CHEMICAL PROPERTIES OF CLAY AND ZEOLITE MARANHÃO STATE. 2010. 144 f. Dissertação (Mestrado em QUIMICA) - Universidade Federal do Maranhão, São Luis, 2010.
Resumo Português:O Estado do Maranhão, Nordeste do Brasil, possui diversas ocorrências de argilas e de zeólitas. Apesar disso, esses materiais não são explorados comercialmente, devido à falta de estudos sobre sua composição mineralógica e química. Diante disso, este trabalho tem como objetivo estudar as características físico-químicas, especialmente as propriedades texturais e estruturais e acidez superficial de algumas argilas e zeólitas naturais do Estado do Maranhão. Foram coletadas treze amostras de argilas e quatro de zeólitas, nos municípios de Governador Edson Lobão, Montes Altos, Barra do Corda, Presidente Dutra, Grajaú, Codó e Carolina. Os materiais foram caracterizados por DRX, FRX, TGA/DTA/DSC, adsorção/dessorção de N2 e de n-butilamina. Os resultados obtidos revelaram que as argilas são mineralogicamente constituídas por, basicamente, esmectitas e caulinitas, sendo alguns desses sólidos compostos por quase 100% de areia e outro por uma mistura de minerais de ferro e argila, apresentando composições químicas variadas e áreas específicas que vão de 2 a 84 m2/g. As zeólitas são estruturalmente semelhantes, de composição mineralógica mista, apresentado estruturas de estilbita cálcica e esmectita, com áreas específicas bastante baixas (5 m2/g a 13 m2/g). As zeólitas mostraram-se muito mais ácidas do que as argilas. Porém, deve-se ressaltar que a acidez superficial das argilas é também apreciável, possuindo sítios ácidos mais fortes. No caso particular das esmectitas, principalmente da amostra A5, verificou-se que a ativação química, através de tratamento ácido, modificou sua estrutura cristalina e aumentou sua área específica para 136,53 m2/g. A capacidade de adsorção das argilas ativadas foram superiores a das argilas naturais e em alguns casos, esses valores foram semelhantes àqueles obtidos ao empregar argilas comerciais. De um modo geral, este estudo indica que os sólidos avaliados podem ser aplicados tanto como adsorventes e catalisadores quanto como matérias-primas para a produção de material cerâmico e refratário.
Resumo inglês:The State of the Maranhão, Northeast of Brazil, has large occurrences of clays and zeolites. Nevertheless, these materials are not commercially exploited, due to lack of studies on its mineralogical and chemical composition. In this context, the objective this paper has as to study the physico-chemical features, particularly textural and structural properties and surface acidity of some natural clays and zeolites from the State of Maranhão. Thirteen samples of clays and four of zeolites were collected in Governador Edson Lobão, Montes Altos, Barra do Corda, Presidente Dutra, Grajaú, Codó and Carolina. All materials were characterized by X ray diffraction (XRD), X ray fluorescence (XRF), thermal analysis (TGA/DTA/DSC), N2 and n-butylamine adsorption/desorption. The obtained results revealed that the clays are, under a mineralogy view point, constituted by, basically, smectites and kaolinites, being some of these solid composites for 100% of sand and another one for a mixture of minerals of iron and clay, showing diversified chemical compositions and specific areas which varying from 2 m2/g until 85 m2/g. The zeolites showed to be structurally similar with a mixed mineralogical composition, presenting stilbite phases as well as smectite, with quite low specific areas (5 m2/g until 13 m2/g). Zeolites revealed to be more acidic than the clays. However, it should be emphasized that the surface acidity of all clays is also significant, being characterized by strong acid sites. In the particular case of the smectites, mainly of A5 sample, it was verified that the chemical activation, through acid treatment, modified its crystalline structure and increased its specific area for 136,53 m2/g. The adsorption capacity of the acid-activated clays had been more of natural clays and in some cases, these values had been similar to those gotten when using commercial clays. In a general way, this study indicates that the evaluated solids can be applied as adsorbents, as catalysts and as raw materials for refractory and ceramics production.