Sociedade Brasileira de Química ( SBQ)
29a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química
Síntese de sílica gel modificada com 2-mercaptotiazolina e a sua aplicação na remoção de mercúrio de água.
Sheila M. Evangelista1 (PG), Edimar, DeOliveira*1 (PG), Gustavo R. Castro2,3 (PQ), Luiz F. Zara2 (PQ), Alexandre G. S. Prado1 (PQ). *edimar@unb.br
1Instituto de Química, Universidade de Brasília, 4478, 70904-970 Brasília, DF
2Universidade Católica de Brasília, EPCT QS 7, 70030-170 Taguatinga, DF
3Departamento de Química Universidade Estadual Paulista, 31, 15385-000 Ilha Solteira, SP
Palavras Chave: sílica, 2-mercaptotiazolina, mercúrio
Introdução
A poluição por metais pesados, especialmente o mercúrio, tem sido um dos maiores problemas ambientais no tratamento de água nos últimos anos1. Muitas técnicas têm sido propostas para a remoção de mercúrio na água, dentre elas, a adsorção utilizando sílica modificada contendo grupos mercaptanas tem a vantagem de ser de baixo custo e eficiente2. A sílica gel apresenta estabilidade térmica, química e mecânica, além de ser abundante. Neste trabalho foi sintetizada e caracterizada a sílica modificada com o grupo orgânico 2-mercaptotiazolina e esta foi aplicada na remoção de mercúrio em solução aquosa.
Resultados e Discussão
O novo agente sililante (SiNSS) foi obtido pela reação da cloropropiltrimetoximetoxissilano (SiCl) com 2- mercaptotiazolina:
(1) O novo agente sililante foi imobilizado na sílica pela sua reação com tetraetilortosilicato (TEOS) para produzir o material final (HMCT).
(2) O material foi caracterizado por termogravimetria, FT- IR, FT-Raman e RMN no estado sólido para os núcleos 13C e 29Si. Os dados da termogravimetria confirmaram a imobilização de 0,89 ± 0,03 mmol de mercaptotiazolina por grama de sílica. Os dados da
FT-IR, FT-Raman e RMN comprovam o sucesso da síntese do material.
A sílica HMCT foi aplicada para adsorver Hg2+ do meio aquoso. Os estudos de adsorção foram feitos em batelada a 298 ± 1 K, utilizando 25,0 mg de HMCT suspendida em 50 mL de solução de HgCl2 com a concentração variando entre zero a 0,15 mmol L-1. O número de moles adsorvidos foram determinados pela diferença entre a concentração inicial da solução aquosa e a concentração determinada no sobrenadante por ICP-OES. O número máximo de moles de Hg adsorvido foi de 2,34 ± 0,09 mmol g-1. O estudo termodinâmico também foi acompanhado através de titulação calorimétrica, na qual 0,50 g de HMCT foi titulada com solução de HgCl2 0,50 mol/L.
Os valores termodinâmicos de ?H, ?G e ?S obtidos para a interação foram: -56,30 ± 0,23 kJ mol-1, -2,13 ± 0,11 kJ mol-1 e -182 J mol-1 K-1, respectivamente.
0 2 4 6 8 10 12 14
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
Nf/mmol g-1
Cs/mmol L-1
Figura 1. Isotermas de adsorção de mercúrio em HMCT.
Conclusões
A rota sintética proposta apresentou sucesso na obtenção da sílica modificada. Os resultados dos estudos de adsorção corroboram com a alta afinidade desta sílica modificada por íons Hg2+, sendo um processo espontâneo e entalpicamente favorável.
Agradecimentos
FUNPE/UnB, Finatec e CNPq.
____________________
S N HS
(CH3O)3Si Cl + (CH3O)3Si S
S N
+ HCl ( SiCl)
(2-Mercaptotiazolin a) (SiNSS)
S S N SiO2
TEOS +
(SiNSS) S
N S (CH3O)3Si
(H MCT)
Sociedade Brasileira de Química ( SBQ)
25a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química - SBQ 2
1 Antochshuk, V.; Olkhovyk, O. e Ryoo, R. Langmuir. 2003, 19, 3031.
2 Sales, J. A.A.; Prado, A. G. S. e Airoldi, C. Surf. Sci .2005, 590, 51.
