O EFEITO DA COMPETIÇÃO DO CONTRA-ÍON NA ADSORÇÃO DE Hg(II) EM SÍLICA FUNCIONALIZADA

Eunice F. S. Vieira (PQ), Antonio R. Cestari (PQ), Euler A. dos Santos (IC).

Universidade Federal de Sergipe, Departamento de Química / CCET, São Cristovão, CEP 49100-000, Sergipe. e-mail: cestari@infonet.com.br

Claudio Airoldi (PQ), José A. Simoni (PQ)

Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química, Campinas, São Paulo, C.P. 6154, CEP 13085-970, e-mail: airoldi@iqm.unicamp.br

Palavras-chave: sílica gel, adsorção, haletos de mercúrio

Introdução:

O grande avanço na área de síntese, caracterização e aplicação de matrizes mecanicamente estáveis tais como sílicas funcionalizadas, tem contribuído para diversos setores da ciência. Sílica gel funcionalizada com o 3-mercaptopropiltrimetoxissilano (MPTS) apresenta a propriedade de extrair íons metálicos de soluções aquosas e não aquosas [1,2]. A adsorção quantitativa de metais, via formação de complexos com ligantes imobilizados, depende de vários fatores experimentais, como a massa da sílica, tempo de contato, temperatura de adsorção, dentre outros [3]. Estes fatores têm sido amplamente investigados. No entanto, não existem na literatura estudos de adsorção nos quais são considerados os efeitos da competição do contra-íon. Nisto consiste a principal abordagem deste trabalho.

Objetivos:

Obter valores de capacidade máxima de adsorção da mistura dos haletos de mercúrio (HgCl₂ e HgBr₂) na sílica gel funcionalizada com o MPTS (Sil-SH) em meio aquoso. Avaliar, através da entalpia de adsorção, as interações que ocorrem na interface sólido/solução.

Métodos:

Sílica gel previamente ativada foi tratada com o organossilano MPTS, conforme descrito anteriormente [1]. Observou-se a presença de 1,37 mmol g^-1 de enxofre na Sil-SH. A adsorção dos haletos de Hg(II) foi realizada a 35, 40, 45 e 50 ^oC, através do processo de batelada. Aproximadamente 200 mg de Sil-SH foram adicionados a 100 mL de soluções aquosas de mercúrio na faixa de concentração 5 x 10^-4 a 5 x 10^-3 mol/L contendo diferentes composições dos haletos. A quantidade de mercúrio, antes e após a adsorção, foi analisada por titulações complexométricas, utilizando-se soluções de Mg-EDTA.

Resultados:

Na tabela 1 encontram-se os resultados obtidos para as adsorções de mercúrio. A capacidade máxima de adsorção para a formação de uma monocamada, N_mono, foi calculada a partir dos dados de adsorção ajustados ao modelo de Langmuir. As variações de entalpia para formação de uma monocamada, D_monoH, foram determinadas através da equação de van’t Hoff.

Tabela 1. Valores de capacidade máxima de adsorção, N_mono, e entalpia de adsorção para a formação de uma monocamada, D_monoH referentes aos processos de interação HgX₂/Sil-SH (X = Cl e/ou Br)

Conclusões:

Um fato bastante surpreendente que pode ser observado através de uma análise dos dados apresentados na tabela 1 é o comportamento sinérgico sugerido pelos valores de N_mono quando o sistema metal/superfície é induzido a uma competição aniônica, indicando um aumento da capacidade de extração do mercúrio pela sílica funcionalizada. Analisando-se os valores de entalpia, é possível observar que todos os processos de interação são exotérmicos e indicam que as ligações mais fortes mercúrio/SH imobilizado ocorrem quando são utilizados os haletos puros. Este efeito antagônico observado sugere que, embora a capacidade de adsorção do material adsorvente seja favorecida, as forças de interação Hg/Sil-SH são enfraquecidas, ou seja, a competição dos ânions não favorece as forças de ligação metal/ligante imobilizado.

Bibliografia:

[1] Vieira, E.F.S., Simoni, J.A., Airoldi, C., J. Mater. Chem., 7 (1997) 2249.

[2] Vieira, E.F.S., Cestari, A.R., Simoni, J.A., Airoldi, C., Thermochim Acta, 328

(1999) 247.

[3] Cestari, A.R., Bruns, R.E., Airoldi, C., Colloids Surfaces, 117 (1996) 7.

CNPq / PIBIC , COPES / UFS