Termoquimica de interações acido-base envolvendo soluções e superficies solidas : calculos em titulações calorometricas

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DATA DE PUBLICAÇÃO

1995

RESUMO

O conhecimento da energética da interação de argilas com substâncias orgânicas é fundamental para a compreensão de muitos processos agrícolas e industriais. Esse estudo foi realizado de acordo com esta perspectiva e está dividido em duas partes. Na primeira elaborou-se um programa computacional (programa CATES), em linguagem PASCAL, baseado no método do erro mínimo quadrático, para o cálculo do número de sítios ativos da superficie, da constante de equilíbrio e da variação de entalpia para interações entre superficies sólidas e soluções líquidas, a partir de dados de titulação calorimétrica. Utilizou-se dados obtidos para os sistemas: (a) caulinita monoiônica (H, Cu e AI) com N,N- dimetilacetamida em hexano, (b) sílica gel funcionalizada com 3-mercaptopropil-trimetoxissilano com cátions metálicos (Ag e Hg) em água e etanol e (c) montmorilonita monoiônica (Ca) com piridina em hexano. Na segunda parte desse trabalho estudou-se a interação entre montmorilonita monoiônica (Ca) e piridina, em meio pouco solvatante ( hexano ). A montmorilonita utilizada provêm da bentonita "Boa Vista" (Campina Grande, PB), tendo sido purificada e caracterizada por análise química, difração de raio-X, espectroscopia no infra-vermelho, determinação da capacidade de troca catiônica, medida da área superficial, análise termogravimétrica e calorimetria de varredura diferencial. Fez-se a determinação da isoterma de adsorção da piridina na montmorilonita(Ca) em hexano e a titulação calorimétrica do mesmo sólido, suspenso em hexano, com a respectiva solução de piridina (ambas as determinações foram feitas a 298 K). Os resultados da espectroscopia infra-vennelho permitem concluir que a piridina se liga a superfície do argilomineral através de ligações de hidrogênio e coordenação ao cátion metálico (ácido de Lewis). De acordo com os resultados, conclui-se que os modelos utilizados para caracterizar a interação sólido-adsorbato, através de cálculos de valores médios de constantes de equilíbrio e variações de entalpia, não se adequam aos sistemas aqui estudados. O principal motivo é, provavelmente, a diferença nas características químicas entre os diversos sítios de um mesmo material, tomando sem sentido físico estes valores médios calculados, sendo preferível a utilização de curvas de entalpia diferencial de adsorção em função da fração coberta, para a descrição energética dessas interações.

ASSUNTO(S)

argila adsorção

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