QI inédito (I) XVI Encontro de Química da Região Sul (16-SBQSul)

FURB, 13 a 15 de novembro de 2008

Determinação da capacidade de troca catiônica em argilas.

Francine Bertella1* (IC), Marta Acorsi1 (IC), Lindiane Bieseki1 (PG), Robison P. Scherer1 (PG), Fábio G. Penha1 (PQ), Sibele B. C. Pergher1 (PQ), Helio C. M. Lengler2 (PQ).

1-Departamento de Química, Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões, Campus Erechim, Av.Sete de Setembro, 1621, 99700-000 Erechim-RS. * francinebertella@gmail.com 2- Colorminas Colorifício e Mineração S/A, Rod. SC 443 – Km 01- Bairro Pres. Vargas, 88820-000, Içara – SC, Brasil. Palavras Chave: argila, troca, saturação.

Introdução A capacidade de troca catiônica (CTC) é a quantidade de cátions que um mineral argiloso ou argila pode adsorver ou trocar. A CTC resulta do desequilíbrio de suas cargas elétricas, que são resultantes das substituições isomórficas e podem influenciar fortemente determinadas propriedades físico-químicas e tecnológicas das argilas. A população das posições catiônicas é tal que, as camadas estão desequilibradas eletricamente, com uma deficiência de cargas positivas, que é compensada por cátions hidratados alojados entre as camadas estruturais. Em contato com água, os cátions se hidratam e o espaçamento basal aumenta. Assim, os cátions interlaminares são suscetíveis de serem trocados por outros cátions por uma reação química estequiométrica. A capacidade de troca catiônica (CTC) exprime-se normalmente em meq/100g e varia com o tipo de argila. As argilas motmorillonitas, por exemplo, apresentam CTC entre 80 e 200 meq/100g. O principal objetivo deste trabalho é testar um método capaz de determinar a CTC de uma argila, para sua caracterização e posterior aplicação.

Resultados e Discussão Segundo a literatura1, o melhor método para determinar a CTC de um argilomineral consiste na saturação da argila com um cátion adequado seguindo-se da determinação da quantidade fixada desse cátion. A argila utilizada é uma bentonita, do tipo motmorillonita, fornecida pela empresa Colorminas Colorifício e Mineração S/A, com beneficiamento prévio. A argila foi nomeada PoçoA. Pesou-se 1 g de argila e em seguida saturou-se a amostra com 100 mL de solução de acetato de sódio 1 mol/L, em sistema de refluxo, com agitação e aquecimento constante de 80 ºC por 16 h, a fim de que os cátions da argila fossem trocados por Na+. Após esse processo, centrifugou-se a amostra durante 6 min. A argila foi lavada com 100 mL de água e novamente centrifugada por 6 min. Logo após, o material foi seco em estufa. Depois de seca, a amostra foi pesada e submetida a saturação com 50 mL de acetato de amônio 1 mol/L, em refluxo, com agitação e aquecimento de 80 ºC durante 2 h a

fim de que os íons Na+ presentes na argila sejam trocados por NH4

+ . Após esse período, a amostra foi centrifugada por 6min e o sobrenadante foi analisado por absorção atômica (AA) para detectar a quantidade de sódio que as argilas conseguiram adsorver e trocar. A amostra foi novamente seca e pesada. Esse último processo foi realizado mais 4 vezes, totalizando 5 trocas com acetato de amônio. A Tabela 1 exibe os resultados da análise de AA (ppm) e os pesos das amostras após cada troca. Tabela 1. Relação de massa e resultados de AA das CTCs da amostra PoçoA.

PoçoA

Trocas ppm Massa(g)

CTC1 597,5 0,893

CTC2 28,1 0,811

CTC3 4,4 0,791

CTC4 2,5 0,783

CTC5 2,2 0,799

Transformando-se ppm em meq/100g, a CTC da argila PoçoA é de 155,42 meq/100g.

Conclusões Ao analisar a Tabela 1, observa-se que com apenas duas trocas com acetato de amônio poderia obter-se um resultado muito próximo ao valor encontrado com 5 trocas, pois a partir da segunda troca, a concentração de sódio detectada é pequena. Sendo assim, a técnica testada mostrou-se satisfatória, entretanto, apenas 2 trocas com acetato de amônio seriam suficientes, reduzindo o tempo do experimento e otimizando o processo.

Agradecimentos A URI – Campus Erechim, a empresa Colorminas Colorifício e Mineração S/A e ao apoio financeiro do CNPq. ___________________

1 Gomers, C. F.; “Argilas: O que são e para que servem”. Fundacao Galouste Gulbenkian, Lisboa, Portugual, 457 (1988).

2 Pergher, S. B. C.; Tese de mestrado, UEM, Maringá, Brasil, 1993.

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