Intercalação e caracterização do interestratificado caulinita-ilita com DMSO e aplicação em remoção de azul de metileno em meio aquoso : cinética e termodinâmica de adsorção
Ano de defesa: | 2012 |
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Tipo de documento: | Dissertação |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
Idioma: | por |
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Universidade Federal de Mato Grosso
Brasil Instituto de Ciências Exatas e da Terra (ICET) UFMT CUC - Cuiabá Programa de Pós-Graduação em Geociências |
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Link de acesso: | http://ri.ufmt.br/handle/1/1824 |
Resumo: | The interstratified clay mineral kaulinite-ilite natural (KA-IL), was found in the area of the city of Capinópolis – MG, with a brawn color and material of low particle size. This research aims to characterize the chemical modification and apply the material in the adsorption process. The material was subjected to chemical modification has been carried out with the compound dimethylsulfoxide (DMSO), which has high binding to the structure of interstratified and non toxic. The natural material (KA-IL) and chemically modified (KA-IL/DMSO) were characterized by elemental analysis (X-ray fluorescence), scanning electron microscopy (SEM), infrared (FTIR) and X-ray difraction (XRD). The peaks obtained in well-defined X-ray diffraction, shows that there fixing the organic compound that increased the basal spacing d001 of kaolin is naturally 7.0 Å to 11.50 Å, with the spacing of the clay mineral ilite, not changed, and confirms the existence of these minerals in the sample. The ability of these materials to remove methylene blue aqueous solution was verified by a series of isotherms in environmental temperature and pH 6.0. The maximum number of g.g-1 (weight of dye adsorbent on clay weight) was determined by 0.0625 and 0.0590 for KA-IL and KA-IL/DMSO respectively. The kinetic data were best modeled by isothermal pseudo-second order Lagergren, with a correlation coefficient (r2 ) of 0.94305. To evaluate the effect caused by variation of the concentration of methylene blue dye in the reaction of adsorption isotherm the theoretical closest to the experimental data was the Langmuir model with r2 0.950. The energetic effect caused by the adsorption of methylene blue was determined using the Langmuir parameters, thermodynamic data indicate the existence of favorable conditions for the interaction of methylene blue-clay mineral surface, with values of Gibbs free energy (∆G0) in -18.83 KJ.mol-1 to form natural material, -27.16 KJ.mol-1 for the chemically modified. |
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Intercalação e caracterização do interestratificado caulinita-ilita com DMSO e aplicação em remoção de azul de metileno em meio aquoso : cinética e termodinâmica de adsorçãoGeociênciasDMSO - interestratificado caulinita-ilitaAdsorção - termodinamicaCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIASGeoscienceDMSO - kaolinite-iliteAdsorption - termodynamicsThe interstratified clay mineral kaulinite-ilite natural (KA-IL), was found in the area of the city of Capinópolis – MG, with a brawn color and material of low particle size. This research aims to characterize the chemical modification and apply the material in the adsorption process. The material was subjected to chemical modification has been carried out with the compound dimethylsulfoxide (DMSO), which has high binding to the structure of interstratified and non toxic. The natural material (KA-IL) and chemically modified (KA-IL/DMSO) were characterized by elemental analysis (X-ray fluorescence), scanning electron microscopy (SEM), infrared (FTIR) and X-ray difraction (XRD). The peaks obtained in well-defined X-ray diffraction, shows that there fixing the organic compound that increased the basal spacing d001 of kaolin is naturally 7.0 Å to 11.50 Å, with the spacing of the clay mineral ilite, not changed, and confirms the existence of these minerals in the sample. The ability of these materials to remove methylene blue aqueous solution was verified by a series of isotherms in environmental temperature and pH 6.0. The maximum number of g.g-1 (weight of dye adsorbent on clay weight) was determined by 0.0625 and 0.0590 for KA-IL and KA-IL/DMSO respectively. The kinetic data were best modeled by isothermal pseudo-second order Lagergren, with a correlation coefficient (r2 ) of 0.94305. To evaluate the effect caused by variation of the concentration of methylene blue dye in the reaction of adsorption isotherm the theoretical closest to the experimental data was the Langmuir model with r2 0.950. The energetic effect caused by the adsorption of methylene blue was determined using the Langmuir parameters, thermodynamic data indicate the existence of favorable conditions for the interaction of methylene blue-clay mineral surface, with values of Gibbs free energy (∆G0) in -18.83 KJ.mol-1 to form natural material, -27.16 KJ.mol-1 for the chemically modified.CAPESO argilomineral interestratificado de caulinita-ilita natural (CA-IL), foi encontrado na região da cidade de Capinópolis – MG, sendo um material de cor marrom e granulometria baixa. Esta pesquisa tem o objetivo de caracterizar, fazer a modificação química e aplicar o materiala no processo de adsorção. O material foi submetido à modificação química que foi realizada com o composto dimetilsulfóxido (DMSO), que tem grande capacidade de ligação com a estrutura do interestratificado e não é tóxico. O material natural (CA-IL) e o modificado quimicamente (CA-IL/DMSO) foram caracterizados por análise elementar (fluorescência de Raios-X), microscopia eletrônica de varredura (MEV), infravermelho (FT-IR) e difração de raios-X (DRX). Os picos bem definidos obtidos na difração de raios-X, comprova que houve a fixação do composto orgânico e que aumentou o espaçamento basal d001 da caulinita que é naturalmente 7,0 Å para 11,50 Å, sendo que o espaçamento do argilomineral ilita, não alterou, e confirma a existência desses minerais na amostra. A habilidade desses materiais para remover azul de metileno em solução aquosa foi verificado por uma série de isotermas em temperatura ambiente e pH 6,0. O número máximo de g.g-1 (massa de corante adsorvido por massa de argila) foi determinado em 0,0625 e 0,0590 para CA-IL e CA-IL/DMSO, respectivamente. Os dados cinéticos foram melhores modelados pela isoterma pseudo-segunda ordem de Lagergren, com coeficiente de correlação (r2 ) de 0,94305. Para avaliar o efeito causado pela variação da concentração do corante azul de metileno na reação de adsorção, a isoterma teórica que mais se aproximou dos dados experimentais foi o modelo de Langmuir, com r2 em 0,9500. O efeito energético causado pela adsorção do azul de metileno foi determinado através dos parâmetros de Langmuir, os dados termodinâmicos indicam a existência de condições favoráveis para a interação azul de metilenosuperfície do argilomineral, com valores de energia Livre de Gibbs (∆G0 ) em -18,83 kJ.mol-1 para a forma material natural e -27,16 kJ.mol-1 para o modificado quimicamente.Universidade Federal de Mato GrossoBrasilInstituto de Ciências Exatas e da Terra (ICET)UFMT CUC - CuiabáPrograma de Pós-Graduação em GeociênciasGuerra, Denis de Jesus Limahttp://lattes.cnpq.br/8021958221705985Guerra, Denis de Jesus Lima461.978.692-68http://lattes.cnpq.br/8021958221705985Oliveira, Adriana Paiva de186.726.198-70http://lattes.cnpq.br/2588854413383307461.978.692-68Silva, Evandro José da171.674.341-91http://lattes.cnpq.br/4868544420056451Silva, Ricardo Aparecido Rodrigues da2020-02-28T12:56:00Z2012-04-182020-02-28T12:56:00Z2012-03-07info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisSILVA, Ricardo Aparecido Rodrigues da. Intercalação e caracterização do interestratificado caulinita-ilita com DMSO e aplicação em remoção de azul de metileno em meio aquoso: cinética e termodinâmica de adsorção. 2012. 88 f. Dissertação (Mestrado em Geociências) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Ciências Exatas e da Terra, Cuiabá, 2012.http://ri.ufmt.br/handle/1/1824porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMTinstname:Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)instacron:UFMT2020-03-02T07:02:19ZRepositório InstitucionalPUB |
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The interstratified clay mineral kaulinite-ilite natural (KA-IL), was found in the area of the city of Capinópolis – MG, with a brawn color and material of low particle size. This research aims to characterize the chemical modification and apply the material in the adsorption process. The material was subjected to chemical modification has been carried out with the compound dimethylsulfoxide (DMSO), which has high binding to the structure of interstratified and non toxic. The natural material (KA-IL) and chemically modified (KA-IL/DMSO) were characterized by elemental analysis (X-ray fluorescence), scanning electron microscopy (SEM), infrared (FTIR) and X-ray difraction (XRD). The peaks obtained in well-defined X-ray diffraction, shows that there fixing the organic compound that increased the basal spacing d001 of kaolin is naturally 7.0 Å to 11.50 Å, with the spacing of the clay mineral ilite, not changed, and confirms the existence of these minerals in the sample. The ability of these materials to remove methylene blue aqueous solution was verified by a series of isotherms in environmental temperature and pH 6.0. The maximum number of g.g-1 (weight of dye adsorbent on clay weight) was determined by 0.0625 and 0.0590 for KA-IL and KA-IL/DMSO respectively. The kinetic data were best modeled by isothermal pseudo-second order Lagergren, with a correlation coefficient (r2 ) of 0.94305. To evaluate the effect caused by variation of the concentration of methylene blue dye in the reaction of adsorption isotherm the theoretical closest to the experimental data was the Langmuir model with r2 0.950. The energetic effect caused by the adsorption of methylene blue was determined using the Langmuir parameters, thermodynamic data indicate the existence of favorable conditions for the interaction of methylene blue-clay mineral surface, with values of Gibbs free energy (∆G0) in -18.83 KJ.mol-1 to form natural material, -27.16 KJ.mol-1 for the chemically modified. |
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