Cristalização de alumino-silicatos em condições hidrotérmicas

...

fim de buscar sua aplicação nas áreas supracitadas, uma vez que sua utilização

minimiza danos ambientais citando, como exemplo, a utilização de zeólito A em sua

forma sódica para o combate a eutrofização de corpos d’água.

2. OBJETIVOS

2.1. Objetivos do projeto desenvolvido

Realizar estudo visando as melhores condições para a síntese da zeólita com

estrutura LTA, entre composição, parâmetro de processamento e estrutura final.

2.2. Desenvolvimento de técnicas

Durante o processo o objetivo é adquirir conhecimentos sobre as atividades

desenvolvidas no laboratório do Grupo de Pesquisa em Catálise.

Entre elas adquirir conhecimento sobre higiene e segurança em laboratórios

químicos, materiais de laboratório e equipamentos, metodologias de classificação,

identificação e armazenamento de reagentes, preparo de soluções, conhecimento e

manuseio de equipamentos e pesquisas bibliográficas.

2.3. Relação com conteúdo do Ensino médio

As zeólitas podem ser introduzidas ao conteúdo a ser ensinado no ensino médio

contextualizando com o método de separação de misturas, através da propriedade das

zeólitas de adsorção, que consiste em reter substâncias, liquidas, gasosas ou dissolvidas,

somente na superfície, devido a sua estrutura porosa.

O reino mineral é abundante em exemplos de materiais porosos, para a formação

de poros nos minerais necessita que existam condições em altas temperaturas e

pressões, porém só isso não basta, necessita que os canais e cavidades desses minerais

sejam estabilizados. Essa estabilização também é efetuada pela água, que se incorpora

aos sólidos e preenche os canais.

Um bom exemplo a ser aplicado no ensino médio é colocar as zeólitas nas areias

ou caixas higiênicas de gatos, dessa forma adsorvem substâncias que exalam odores;

dessa forma diminuindo a intensidade dos odores desagradáveis.

3. METODOLOGIA

Para a realização de todos os procedimentos, que a seguir são detalhados,

observou-se o emprego e utilização corretos dos Equipamentos de Proteção Individual

(EPIs).

Do mesmo modo que, em caso de acidente, haviam profissionais capacitados

para a utilização dos Equipamentos de Proteção Coletiva (EPCs) dispostos no local.

Para a síntese da zeólita de estrutura LTA, quando o critério utilizado foi à

variação da temperatura, foram utilizados: 2,3061g de Sílica pirolisada, 3,0699g de

hidróxido de sódio, 3,1463g de aluminato de sódio e 41,4776g de água deionizada.

Quando o critério utilizado foi à diluição, foram utilizados: 1,8066g de Sílica pirolisada,

2,4049g de hidróxido de sódio, 2,4648g de aluminato de sódio e 43,3237g de água

deionizada.

Inicialmente, em um béquer, coloca-se água deionizada e o aluminato de sódio

(NaAlO2) agitando por 10 minutos, no agitador magnético. Após a homogeneização da

solução primária, adiciona-se sílica pirolisada e o hidróxido de sódio, agitando

novamente e, em seguida, mede-se o pH da solução, através do pHmetro e realiza-se a

pesagem.

À 100ºC (373K), a solução é colocada em uma autoclave para o aquecimento em

uma estufa. Ao atingir temperaturas menores [40ºC (313K) - 80ºC (353K)], mergulhouse

a solução em um recipiente de plástico, o qual estava contido em um recipiente de

vidro com glicerol, para todas as temperaturas o tratamento térmico foi de um dia. E

após o aquecimento mede-se novamente o pH da solução e realiza-se a pesagem.

Após o tratamento térmico, a solução é levada a centrífuga para retirar

impurezas e, em seguida, é levada para a estufa a 60ºC. Ao término desse processo,

realiza-se a pesagem do material já seco, e em seguida, é levado para difração de RaiosX,

que consiste estudar materiais a nível atômico, possibilitando analisar a sua estrutura

através de aspectos da propagação da luz em cristais, dessa forma, o difratograma de

Raio-X gera um gráfico que reproduz picos de intensidade permitindo a analise da

estrutura em questão.

5. ANÁLISES DOS RESULTADOS

Analisando os picos de intensidade com referência no gráfico de zeólita

hidratada de estrutura LTA, Gráfico 1, podemos concluir que:

No Gráfico 2 em 40ºC (313 K) não há formação da zeólita, devido aos picos

pouco intensos e desproporcionais.

Entre 60ºC (313K) e 80ºC (353K), Gráfico 3 e Gráfico 4 respectivamente,

ocorre formação da zeólita, porém os picos possuem uma intensidade menor em relação

ao Gráfico 1 e em relação ao Gráfico 5, síntese feita em um tratamento térmico de um

dia