Modificação superficial de bentonita sódica para obtenção de argila organofílica.
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Data de Publicação: | 2016 |
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Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca |
Texto Completo: | http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/9067 |
Resumo: | A literatura apresenta alguns métodos para a obtenção de argila organofílica, porém ainda não estão consolidados os parâmetros de síntese. No presente trabalho, visando o conhecimento da influência dos parâmetros de síntese no processo de organofilização, uma bentonita naturalmente sódica foi modificada superficialmente por meio de reação de troca catiônica com variação dos parâmetros de tempo de agitação (20, 60 e 120min), tempo de repouso (0, 12, 24, 36 e 48h) e concentração de surfactante (100, 150 e 200% da CTC). As argilas organofílicas obtidas foram caracterizadas por difração de Raios X (DRX), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), granulometria por difração a Laser e teste de inchamento de Foster em água e em hexano . As análises de DRX permitiram verificar que o tempo de agitação e o tempo de repouso não apresentaram influência na distância interplanar basal das argilas organofílicas obtidas, sendo influente apenas a concentração de surfactante. A análise de FTIR confirmou a presença de bandas características do surfactante nas argilas organofílicas. A distribuição granulométrica das argilas organofílicas analisadas mostrou que suas partículas se apresentam na faixa micrométrica e que estas sofrem influência da concentração de surfactante e levemente dos outros parâmetros. O teste de inchamento de Foster mostrou o caráter organofílico das argilas obtidas. Os resultados obtidos foram comparados com os de uma argila organofílica comercial, Cloisite® 15A, permitindo verificar que as argilas organofílicas obtidas apresentam maior distância interplanar d001 e maior inchamento em hexano (sem e com agitação). A utilização de água como solvente no teste de inchamento de Foster mostrou que a argila organofílica comercial é totalmente hidrofóbica, fato este não observado nas argilas obtidas, sugerindo que uma pequena fração de argila permaneceu na forma sódica ou que foram parcialmente recobertas pelo surfactante. De forma geral, os resultados obtidos permitiram verificar a intercalação do surfactante entre as lamelas da bentonita, a baixa influência dos parâmetros de tempo de agitação e tempo de repouso no espaçamento basal obtido e, a influência do tempo de repouso c om relação ao grau de hidrofobicidade, verificando-se que um maior tempo de repouso apresenta maior eficiência no processo de organofilização. Os parâmetros que permitiram obter uma argila organofílica com maior distância interplanar basal e maior hidrofobicidade foram a concentração de 150% da CTC, 20 minutos de agitação e 36 horas de repouso. |
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2023-02-03T12:39:06Z2023-02-032023-02-03T12:39:06Z2016-03-18MARQUES, Viviane Göbel. Modificação superficial de bentonita sódica para obtenção de argila organofílica. 2016. 86 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2016.http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/9067A literatura apresenta alguns métodos para a obtenção de argila organofílica, porém ainda não estão consolidados os parâmetros de síntese. No presente trabalho, visando o conhecimento da influência dos parâmetros de síntese no processo de organofilização, uma bentonita naturalmente sódica foi modificada superficialmente por meio de reação de troca catiônica com variação dos parâmetros de tempo de agitação (20, 60 e 120min), tempo de repouso (0, 12, 24, 36 e 48h) e concentração de surfactante (100, 150 e 200% da CTC). As argilas organofílicas obtidas foram caracterizadas por difração de Raios X (DRX), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), granulometria por difração a Laser e teste de inchamento de Foster em água e em hexano . As análises de DRX permitiram verificar que o tempo de agitação e o tempo de repouso não apresentaram influência na distância interplanar basal das argilas organofílicas obtidas, sendo influente apenas a concentração de surfactante. A análise de FTIR confirmou a presença de bandas características do surfactante nas argilas organofílicas. A distribuição granulométrica das argilas organofílicas analisadas mostrou que suas partículas se apresentam na faixa micrométrica e que estas sofrem influência da concentração de surfactante e levemente dos outros parâmetros. O teste de inchamento de Foster mostrou o caráter organofílico das argilas obtidas. Os resultados obtidos foram comparados com os de uma argila organofílica comercial, Cloisite® 15A, permitindo verificar que as argilas organofílicas obtidas apresentam maior distância interplanar d001 e maior inchamento em hexano (sem e com agitação). A utilização de água como solvente no teste de inchamento de Foster mostrou que a argila organofílica comercial é totalmente hidrofóbica, fato este não observado nas argilas obtidas, sugerindo que uma pequena fração de argila permaneceu na forma sódica ou que foram parcialmente recobertas pelo surfactante. De forma geral, os resultados obtidos permitiram verificar a intercalação do surfactante entre as lamelas da bentonita, a baixa influência dos parâmetros de tempo de agitação e tempo de repouso no espaçamento basal obtido e, a influência do tempo de repouso c om relação ao grau de hidrofobicidade, verificando-se que um maior tempo de repouso apresenta maior eficiência no processo de organofilização. Os parâmetros que permitiram obter uma argila organofílica com maior distância interplanar basal e maior hidrofobicidade foram a concentração de 150% da CTC, 20 minutos de agitação e 36 horas de repouso.In the literature some methods for obtaining organophilic clay, but are not yet consolidated the synthesis parameters. In this study, aiming the knowledge of the influence of synthesis parameters in organophilization process, a bentonite clay naturally sodium was modified superficially through reaction of cation exchange using different parameters of agitation time (20, 60 and 120 min), rest time (0, 12, 24, 36 and 48h) and concentration surfactant (100, 150 and 200% CEC). The organophilic clays obtained were characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), particle size by laser diffraction and Foster swelling tests in water and hexane. Analyses of DRX allowed to verify that the stirring time and the standing time showed no effect on basal spacing of the obtained organoclays, with influences only of the surfactant concentration. FTIR analysis confirmed the presence of surfactant in organoclay by characteristic peaks, indicating that modification of the bentonite has occurred. The particle size distribution of the analyzed organoclays showed that its particles are in the micrometer range and that they are influenced by the surfactant concentration and other parameters slightly. Foster swelling test showed the organophilic character of obtained clays. The results were compared with those of a commercial organoclay, Cloisite® 15A, allowing verification that the organophilic clays obtained have higher interplanar spacing d001 and greater swelling in hexane (with and without agitation). The use of water as solvent in Foster swelling test showed that the commercial organophilic clay is totally hydrophobic, which is not observed in the obtained clay, suggesting that a small fraction of clay remained in the sodium form or have been partially covered by the surfactant. Overall, the results obtained showed the intercalation of surfactant between the lamellae of bentonite, low influence of agitation time parameters and rest time in the obtained basal spacing and the influence of the rest of time with respect to the degree of hydrophobicity checking that a greater rest time is more efficient organophilization process. The parameters needed to obtain a organoclay with higher basal interplanar distance and greater hydrophobicity were the concentration of 150% of CEC, 20 minutes of stirring and 36 hours of rest.Sem bolsaporUniversidade Federal de PelotasPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisUFPelBrasilCentro de Desenvolvimento TecnológicoCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICABentonita sódicaModificação superficialPraepagen WB®Argila organofílicaSodium bentoniteSurface modificationOrganoclayModificação superficial de bentonita sódica para obtenção de argila organofílica.Surface modification of sodium bentonite to obtain organoclay.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://lattes.cnpq.br/5028093459193998http://lattes.cnpq.br/7005320809828471Takimi, Antonio Shigueakihttp://lattes.cnpq.br/0550262144390243Gonçalves, Margarete Regina FreitasMarques, Viviane Göbelinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPel - Guaiacainstname:Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)instacron:UFPELTEXTDissertacao_Viviane Gobel Marques.pdf.txtDissertacao_Viviane Gobel Marques.pdf.txtExtracted texttext/plain125769http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/9067/6/Dissertacao_Viviane%20Gobel%20Marques.pdf.txt3761b98f31bf0322ca8ee5f646f9b9bcMD56open accessTHUMBNAILDissertacao_Viviane Gobel Marques.pdf.jpgDissertacao_Viviane Gobel Marques.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1351http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/9067/7/Dissertacao_Viviane%20Gobel%20Marques.pdf.jpg03d10170c01f090dba6af8ab3e2ffa05MD57open accessORIGINALDissertacao_Viviane Gobel Marques.pdfDissertacao_Viviane Gobel Marques.pdfapplication/pdf2442743http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/9067/1/Dissertacao_Viviane%20Gobel%20Marques.pdff87875ff000ade77c7b2c02ebde085e5MD51open accessCC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; 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Modificação superficial de bentonita sódica para obtenção de argila organofílica. Marques, Viviane Göbel CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA Bentonita sódica Modificação superficial Praepagen WB® Argila organofílica Sodium bentonite Surface modification Organoclay |
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A literatura apresenta alguns métodos para a obtenção de argila organofílica, porém ainda não estão consolidados os parâmetros de síntese. No presente trabalho, visando o conhecimento da influência dos parâmetros de síntese no processo de organofilização, uma bentonita naturalmente sódica foi modificada superficialmente por meio de reação de troca catiônica com variação dos parâmetros de tempo de agitação (20, 60 e 120min), tempo de repouso (0, 12, 24, 36 e 48h) e concentração de surfactante (100, 150 e 200% da CTC). As argilas organofílicas obtidas foram caracterizadas por difração de Raios X (DRX), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), granulometria por difração a Laser e teste de inchamento de Foster em água e em hexano . As análises de DRX permitiram verificar que o tempo de agitação e o tempo de repouso não apresentaram influência na distância interplanar basal das argilas organofílicas obtidas, sendo influente apenas a concentração de surfactante. A análise de FTIR confirmou a presença de bandas características do surfactante nas argilas organofílicas. A distribuição granulométrica das argilas organofílicas analisadas mostrou que suas partículas se apresentam na faixa micrométrica e que estas sofrem influência da concentração de surfactante e levemente dos outros parâmetros. O teste de inchamento de Foster mostrou o caráter organofílico das argilas obtidas. Os resultados obtidos foram comparados com os de uma argila organofílica comercial, Cloisite® 15A, permitindo verificar que as argilas organofílicas obtidas apresentam maior distância interplanar d001 e maior inchamento em hexano (sem e com agitação). A utilização de água como solvente no teste de inchamento de Foster mostrou que a argila organofílica comercial é totalmente hidrofóbica, fato este não observado nas argilas obtidas, sugerindo que uma pequena fração de argila permaneceu na forma sódica ou que foram parcialmente recobertas pelo surfactante. De forma geral, os resultados obtidos permitiram verificar a intercalação do surfactante entre as lamelas da bentonita, a baixa influência dos parâmetros de tempo de agitação e tempo de repouso no espaçamento basal obtido e, a influência do tempo de repouso c om relação ao grau de hidrofobicidade, verificando-se que um maior tempo de repouso apresenta maior eficiência no processo de organofilização. Os parâmetros que permitiram obter uma argila organofílica com maior distância interplanar basal e maior hidrofobicidade foram a concentração de 150% da CTC, 20 minutos de agitação e 36 horas de repouso. |
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