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Tipo do documento: Tese
Título: ARGILAS ENRIQUECIDAS COM ÍONS FÉRRICOS PARA REMOÇÃO DE CORANTES ANIÔNICOS E SEU REUSO COMO PIGMENTOS HÍBRIDOS
Autor: RODRIGUES, ITAMAR ANTONIO 
Primeiro orientador: Anaissi, Fauze Jaco
Resumo: Neste trabalho, argilas esmectitas (Argel e Volclay) foram modificadas com íons férricos (Argel-Fe e Volclay-Fe) pela substituição de cátions trocáveis por Fe (III). O propósito foi modificar a carga superficial das argilas, de negativo para positivo, e utilizá-las como sorventes na remoção de sete corantes aniônicos (amarelo canário, amarelo ouro, azul turquesa, pink, preto, verde bandeira e vermelho morango) em meio aquoso, em sistemas mono e multicomponentes. As argilas não modificadas, modificadas e após-sorção da mistura de corantes (MC) foram caracterizadas por medidas de Potencial Zeta (ζ), Fluorescência de raios-X (XRF), Difração de raios-X (DRX), Espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) e visível (UV/VIS) e Colorimetria. A mudança da carga líquida superficial dos argilominerais foi confirmada pelas medidas de potencial ζ, enquanto a análise combinada das outras técnicas indica uma intercalação de Fe (III) sem alterações na estrutura cristalina dos argilominerais. A cinética e a isoterma da sorção foram estudadas para os sistemas mono e multicomponentes; a aplicabilidade dos modelos cinéticos de Pseudo-primeira e de Pseudo-segunda ordem e os modelos de isoterma de Langmuir, de Freundlich e de Langmuir-Freundlich (LF) de dois sítos de sorção foram testados para os sistemas. A capacidade de sorção da Argel-Fe e Volclay-Fe nos estudos mono e multicomponentes foi superior à capacidade exibida por outros sorventes para corantes aniônicos. A cinética de sorção indica que o equilíbrio é atingido rapidamente, em aproximadamente 5 min. O mecanismo de sorção das moléculas aniônicas dos corantes ocorre por atração eletrostática entre o íon Fe (III) e os grupos sulfônicos, e por interação ácido-base de Lewis entre Fe (III) e os elétrons livres do átomo de nitrogênio presentes nas moléculas dos corantes. O enriquecimento das argilas com Fe (III) agregou funcionalidade às argilas e gerou um novo material, com alta capacidade de sorção das moléculas de corantes com natureza aniônica em meio aquoso. O material pós-sorção foi utilizado como pigmento híbrido orgânico-inorgânico para tinta incolor, apresentando boa cobertura, aderência, fixação da cor e secagem rápida além de ser atóxico e inodoro.
Abstract: In this work, smectite clays (Argel and Volclay) were modified with ferric ions (Argel-Fe and Volclay-Fe) by replacing exchangeable cations with Fe (III). The purpose was to modify the surface charge of the clays, from negative to positive, and use them as sorbents in the removal of seven anionic dyes (canary yellow, gold yellow, turquoise blue, pink, black, flag green and strawberry red) in aqueous medium, in mono and multicomponent systems. The unmodified, modified clays and after sorption of the dye mixture (MC) were characterized by measures of zeta (ζ) potential, X-ray fluorescence (XRF), X-ray diffraction (XRD), Spectroscopy in the infrared (FT-IR) and visible (UV/VIS) and Colorimetry. The change in the net surface charge of the clay minerals was confirmed by the ζ potential measurements, while the combined analysis of the other techniques indicates an intercalation of Fe (III) without changes in the crystalline structure of the clay minerals. The sorption kinetics and isotherm were studied for mono and multicomponent systems; the applicability of the Pseudo-First and Pseudo-Second order kinetic models and the Langmuir, Freundlich and dual-site Langmuir-Freundlich (LF) isotherm models were tested for the systems. The sorption capacity of Argel-Fe and Volclay-Fe in mono and multicomponent studies was higher than the capacity exhibited by other sorbents for anionic dyes. The sorption kinetics indicates that equilibrium is reached quickly, in approximately 5 min. The sorption mechanism of the anionic molecules of the dyes occurs by electrostatic attraction between the Fe (III) ion and the sulfonic groups, and by Lewis acid-base interaction between Fe (III) and the free electrons of the nitrogen atom present in the dye molecules. The enrichment of the clays with Fe (III) added functionality to the clays and generated a new material, with high sorption capacity of dye molecules with anionic nature in aqueous medium. The material after sorption was used as an organic-inorganic hybrid pigment for colorless paint, presenting good coverage, adhesion, color fixation and quick drying in addition to being non-toxic and odorless.
Palavras-chave: Sorção
Carga superficial
Corantes aniônicos
Descoloração
Modificação de argilas
Pigmentos híbridos
Sorption
Surface charge
Anionic dyes
Discoloration
Clay modification
Hybrid pigments
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual do Centro-Oeste
Sigla da instituição: UNICENTRO
Departamento: Unicentro::Departamento de Ciências Exatas e de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química (Doutorado)
Citação: RODRIGUES, ITAMAR ANTONIO. ARGILAS ENRIQUECIDAS COM ÍONS FÉRRICOS PARA REMOÇÃO DE CORANTES ANIÔNICOS E SEU REUSO COMO PIGMENTOS HÍBRIDOS. 2020. 135 f. Tese (Programa de Pós-Graduação em Química - Doutorado) - Universidade Estadual do Centro-Oeste, Guarapuava.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tede.unicentro.br:8080/jspui/handle/jspui/1942
Data de defesa: 13-Mar-2020
Aparece nas coleções:Programa de Pós-Graduação em Química (Doutorado)

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