Preparação e Caracterização de Organobentonita Modificada com Ionenos Alifáticos
Preparation and Characterization of Aliphatic Ionene-Modified Organobentonite
Lucas, Elizabete F.; Gomes, Ailton S.; Costa Filho, Arão P.
http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282005000300012
Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol.15, n3, p.212-217, 2005
Resumo
A preparação de complexos bentonita-ionenos a partir da adsorção de tetrametil-[x,y]-ionenos, onde x= 2 e y= 4,6,10 ou 12, e o 2-hidróxi-3-cloro-ioneno, EPI-DMA, foi realizada com a finalidade de observar o comportamento do tamanho do espaçador do ioneno na expansão basal (d001) das camadas de uma bentonita comercial do Brasil. Os complexos foram caracterizados por espectrometria de absorção na região do infravermelho, termogravimetria, fluorescência e difração de raios X. A partir das análises por fluorescência e difração de raios X dos complexos, foi observado que os poliquaternários de amônio são adsorvidos nas superfícies internas e externas da argila delaminada, acima da capacidade de troca catiônica, CTC = 91 meq/100g de argila (calculada a partir de dados de fluorescência de raios X). A expansão basal das camadas da argila com os diferentes policátions revelou que o tamanho do espaçador é o fator mais importante, independentemente das massas molares dos ionenos, tal como foi observado principalmente entre os complexos Bt-2,10- e Bt-2,12-ioneno, com massas molares de 12000 e 5000 g/mol, respectivamente.
Palavras-chave
Ionenos, organobentonitas, espaçadores parafínicos, poluentes orgânicos
Abstract
The preparation of bentonite-ionene complexes based on the adsorption of 2y-ionenes, where y = 4, 6, 10 or 12 and an ionene of the epichloridrin-dimethylamine EPI-DMA kind, was carried out in order to observe the behavior of the ionene spacer size in the expansion of the basal space (d-spacing, d001) of a Brazilian commercial bentonite. The complexes were characterized by adsorption spectromety in the infrared region, thermogravimetry, fluorescence and X-Ray diffraction. Ionenes were synthesized and characterized by infrared and nuclear magnetic resonance, the latter technique being useful for determining the average number molecular weight values. Based on the clay-ionenes complexes it could be observed that the ammonium polyquaternaries are adsorbed on the inner and outer clay surfaces, above the ion exchange capacity, CEC = 91 meq/100 g clay (calculated based on X-Ray fluorescence data). The clay basal expansion with the several polycations revealed that the spacer size is the most important factor, independent of ionene molecular weight values. Among the bentonite-ionene complexes, mainly between Bt-2,10 and Bt-2,12-ionene complexes which differ in molar mass by more than 30,000 g/mol, it was observed that the spacer size has no dependence on the ionene molecular weights.
Keywords
Ionene polymers, organobentonite, hydrocarbon spacers, pollutants
References
1. Smith, J & Galan, A. - Environmental Science and Technology, 29, p.685 (1995).
2. Dentel, S.K.; Bottero, J.Y.; Khatib, K.; Demougeot, H.; Duguet, J.P. & Anselme,C. -Water Research, 29, p.1273 (1995)
3. Althen, G.R. - Waste Management., 8, p. 623 (1995).
4. Rodriguez-Sarmiento, D.C & Pinzón-Bello, J.A., - Applied Clay Science, 18, p.173 (2001).
5. Smith, J.A.; Bartell-Hunt, S.L. & Burns, S.E. - Journal of Hazardous Materials, B96, p.91 (2003)
6. Redding, A.Z.; Burns, S.E.; Upson, R.T. & Anderson, E.F. - Journal of Colloid and Interface Science, 250, p.261 (2002).
7. Klumpp, E.; Heitmann, H. & Schwuger, M.I. - Colloids Surface., A 78(1-3), p.93 (1993)
8. Lee, S.Y. & Kim, S.J. - Applied Clay Science, 22, p.55 (2002).
9. Koh, S. & Dixon.; J.B. - Applied Clay Science, 18, p.111 (2001)
10. Yildiz, N.; Kapucu, H. & Çalimli, A. - Turkish Journal of Eng. Environmental. Sci., 27, p.397 (2003)
11. Breen, C. - Applied Clay Science., 15, p.187 (1999).
12. Durand-Piana, G.; LaFuma, F. & Audebert, R. - Journal of Colloid and Interface Science., 119, p.47. (1987)
13. Breen, C.; Rawson, J.O. & Mann, B.F. - Journal of Materials Chemistry., 6, p.253 (1996)
14. Churchman, G.J.- Applied Clay Science., 21, p.177( 2002).
15. Breen, C. & Watson, R.- Journal of Colloid and Interface Science., 208, p.422 (1998)
16. Rembaum, A.; Baumgartner, W. &, Einsenberg. A. - Polymer Letters 6, p.159 (1968)
17. Rembaum, A. & Noguchi, H. - Macromolecules 3, p.261 (1972).
18. Phillips, K.G.; Forest, R. & Zarneck, W. E. - US 76/ 3,975,347, D (1976)
19. Noguchi, H. - Makromolecules Rapid Communication 13, p.185 (1992).
20. Farmer, V.C. - “The Infrared Spectra of Minerals”. Farmer, London, (1974).
21. Bala, P.; Samantaray, B.K. & Srivastava, S.K. - Materials Research Bulletin., 35, p.1717 (2000)
22. Berwig,E.; Severgnini, V.L.S.; Soldi, M.S.; Bianco,G.; Pinheiro,E.A.; Pires, A.T.N. & Soldi,V.Polymer Degradation and Stability., 79, p.93 (2003)
23. Santos, P.S. - “Ciência e tecnologia de argilas”, Edgard Blücher Ltda, São Paulo (1989).
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