INTERAÇÃO DE SULFATOS DE COBRE E DE COBALTO COM CRISOTILA LIXIVIADA CONTENDO GRUPOS AMINADOS IMOBILIZADOS

Andrea S. de Oliveira (IC), Kleber Cecon (IC), Maria G. da Fonseca (PG) e Claudio Airoldi* (PQ)

Instituto de Química, Universidade Estadual de Campinas, Caixa Postal 6154, 13083-970, Campinas, São Paulo

*airoldi@iqm.unicamp.br

Palavras-chave: crisotila lixiviada, materiais híbridos, adsorção de metais

As matrizes inorgânicas modificadas organicamente são usadas em imobilização de enzimas, catalisadores, cromatografia e pré-concentração de cátions metálicos.^1-4 Inúmeros trabalhos envolvendo o ancoramento de diferentes agentes sililantes em sílica gel são de destaque nessas áreas. A utilização de materiais modificados similarmente à sílica na adsorção de metais pesados em solução, como é o proposto para a crisotila lixiviada, contendo grupos aminados imobilizados, pode ser uma rota de interesse para aplicação dessas novas matrizes.

Nesse trabalho, a crisotila lixiviada modificada com aminopropil e propiletilenodiamino foram utilizadas na adsorção de cátions de cobre e cobalto em solução aquosa.

A crisotila lixiviada foi obtida pela reação de fibras de crisotila (7ML) com ácido clorídrico 5,0 mol dm³ a 80 °C. Em seguida, após ativação dessa sílica a 120 °C sob vácuo por 48 h, 5,0 g do material reagiram com 5,0 cm^-3 de silanos do tipo RSi(CH₃O)₃, onde R = (CH₂)₃NH₂ e (CH₂)₃NH(CH₂)₂NH₂ respectivamente, originando as novas superfícies denominadas SIL1 e SIL2. O grau de funcionalização foi determinado por análise de nitrogênio através do método Kjedhal.

O processo de adsorção envolveu 30 mg das amostras com 25,0 cm³ de soluções aquosas de sais divalentes MSO₄ (M = Cu e Co) em concentrações variando entre 1,0 x 10^-3 e 1,0 x 10^-2 mol dm^-3.

Nesses processos, o sistema foi agitado mecanicamente a 298 K por 2 h, que foi o tempo necessário para que ocorresse o máximo de adsorção. Após o equilíbrio, alíquotas da solução do sobrenadante foram colhidas, depois da centrifugação das suspensões. As quantidades de metal presente nas soluções iniciais e do sobrenadante foram determinadas por titulação complexiométrica com EDTA. Assim a quantidade do cátion metálico antes (Ni) e após o processo (Ns) foram obtidos, sendo estimado o número de mol de metal fixo por grama do material (N_f) pela equação Nf = (Ni - Ns)/m, onde m é a massa de sílica utilizada. Os produtos das adsorções de cobre mostraram coloração azul claro e anil para as matrizes com um e dois nitrogênio, respectivamente, enquanto os materiais com cobalto mostraram cor lilás em ambos os casos.

As matrizes de sílica utilizadas continham 1,81 e 2,12 mmol g^-1 de grupos pendentes aminados ancorados nas superfícies de SIL1 e SIL2.

As isotermas de adsorção dos metais nas matrizes são mostradas na figura 1. As adsorções são distintas, sendo superiores na matriz contendo grupo orgânico com dois nitrogênios. Esse fato indica que o tipo de complexo formado pode ser decisivo para intensidade da adsorção. A afinidade dos híbridos também é mais pronunciada para o cobre, enquanto que o cobalto o processo é pouco diferenciado em ambos os adsorventes.

Figura 1: Isotermas de adsorção de cobre e cobalto, respectivamente, em SIL1

(— n —, — l —) e em SIL2 (—s—, —t—)

A utilização de crisotila lixiviada contendo grupos orgânicos com centros básicos como átomos de nitrogênio que apresentam propriedades quelantes, pode ser uma interessante alternativa para extrair de metais pesados em solução aquosa. Especificamente, para o caso do cátion de cobre os materiais mostraram potencialmente favoráveis a esse tipo de aplicação. Essas interações são interpretadas como reações do tipo ácido-base e envolvem a formação de complexos superficiais, justifica-se a preferência dos centros básicos nitrogenados pelo cobre.

(CAPES/PICD-UEPB, CNPq, FAPESP)

Bibliografia:

1. C. Airoldi, E.F.C. Alcântara, Thermochim. Acta 95 (1995) 259.

2. M.G. Fonseca, J.G.P. Espinola, S.F. Oliveira, L.C.R.dos Santos, A.G. Souza, C. Airoldi, Colloids Surf. A- Physicochem. Eng. Aspects 133 (1998) 205.

3. B. Buszewski, M. Jezierska, M. Welniak, D. Berek, J. High Resol. Chromatogr. 21 (1998) 267.

4. M.G. Fonseca, C. Airoldi, J. Chem. Soc., Dalton Trans., (1999) 3687.