Influência dos diferentes cátions metálicos (Cu 2+ , Ni 2+ , Pb 2+ , Cd 2+ ) na formação do hidrogel bentonita – poli (vinil álcool)

Abstract

No presente trabalho, estudou-se a interação de cátions metálicos (Cu 2+ , Ni 2+ , Pb 2+ , Cd 2+ ) com sistemas constituídos por argila, bem como sua interação com PVA para verificar as influências destes cátions na formação de hidrogel. Nos experimentos foi utilizada uma variedade de argila denominada bentonita, composta predominantemente pelo argilomineral montmorilonita, previamente fracionada e purificada, e então saturada com cátion sódio. A argila foi caracterizada por métodos de Kjeldahl, análise térmica e infravermelho. Verificou-se a adsorção dos cátions metálicos (Pb 2+ , Cu 2+ ,Cd 2+ ,Ni 2+ ) em sistema de fração leve de bentonita a pH 7,0 utilizando-se de modelos matemáticos de isotermas de adsorção (Langmuir, Freundlich e DRK), obtendo correlação satisfatória para os modelos de Freundlich e DRK . Foi realizado estudo cinético do sistema pela variação do tempo de sonicação, obtendo correlação apenas com a equação de pseudo-segunda ordem. Submetendo-se a dispersão da bentonita leve e purificada previamente substituída com os cátions metálicos (2% (m/v)), a interação com a solução de poli (vinil álcool) (2% (m/v)) foi determinada a proporção e influência dos cátions metálicos na formação do hidrogel. Os cátions metálicos Pb 2+ e Cd 2+ dificultam a intercalação/esfoliação do PVA nas lamelas da argila, enquanto Ni 2+ e Cu 2+ promovem a interação e intercalação do polímero PVA na estrutura da argila contribuindo assim para formação do hidrogel

The present work was studied interaction of metal ions (Cu 2+ , Ni 2+ , Pb 2+ , Cd 2+ ) on clay, as well its interaction with PVA to understand the influence of these cátions in the formation of hydrogel. In this study was used bentonite clay, that have a predominantly montmorillonite clay mineral. This clay was previously fractioned and purified, and then saturated with sodium cation. The clay was characterized using Kjeldahl method, thermal analysis and infrared analysis. In aqueous solution was submitted adsorption of metal ions (Cu 2+ , Ni 2+ , Pb 2+ , Cd 2+ ) on light fraction of bentonite at pH 7.0, using mathematical models of adsorption isotherms (Langmuir, Freundlich and DRK), good correlation was observed for the models of Freundlich and DRK. Kinetic study was conducted by varying the system sonication time, obtaining a correlation significant only to pseudo-second order equation. Was subjected dispersion of metal ions previously adsorbed on light bentonite (2% (w / w)) to interact with the polyvinyl alcohol solution (2% (w / w)) and determined which influences metal cátions on formation of the hydrogel. The adsorption sites in clay mineral what are adsorved the metallic cation and particle size have great influence in hydrogel formation