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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autora: Iamamoto, Margarida Satie
Título: Adsorção de Ânions Complexos Sobre a Superfície da Sílica Quimicamente Modificada com o Íon Piridínio
Ano: 1989
Orientador: Prof. Dr. Yoshitaka Gushikem
Departamento: Química Inorgânica
Palavras-chave: -
Resumo: A sílica gel com uma área específica de 243 mg foi funcionalizada com íons piridínio resultando no material Si(CH2)3NC5H5Cl com uma capacidade de troca iônica de 0,31 e 0,47 mmol.g. A adsorção de íons metálicos na forma de ânios complexos MCln(n>z; M = Ni(II), Cu(II), Zn (II), Cd (II) e Hg(II)) de uma solução aquosa foi estudada em presença de eletrólitos YCl ( Y= H, Li e K). O coeficiente de distribuição, D, depende do eletrólito empregado, e em alguns casos houve uma diminuição no processo de adsorção do íon metálico devido à formação de um par iônico do tipo YmMCln (mz-n ) em solução. Os valores limites de D para concentrações elevadas de YCl mostraram, na ordem crescente de afinidade do metal pela matriz organofuncionalizada, os seguintes resultados: a) em HCl: Cu<Zn~Cd<Ni<Hg; b) em LiCl: Hg<Cd<Zn<Cu<Ni; c) em KCl: Cu<Zn~Cd~Ni,Hg. Foi feito também um estudo de adsorção em emio etanólico (M = Cu(II) Zn (II), Cd (II) , Co (II), Ni (II) e Hg(II)) e em meio acetônico (M = Cu(II) e Co(II)). A adsorção do íon metálico em solução não-aquosa na forma de ânion complexo MCln foi muito mais alta em solução acetônica do que em solução etanólica. Pelos estudos espectrocópicos, observou-se que a espécie adsorvida pelo Co(II) é o complexo tetraédrico CoCl4 em ambos os solventes, enquanto que para Cu(II), a espécie adsorvida é o CuCl4 em solução etanólica e o complexo dimérico Cu2Cl6 em solução acetônica.Observou-se também que o material pode perfeitamente ser empregado em processo de pré-concentraçãode íons metálicos presentes em uma solução concentrada de HCl. Em solução etanólica este metais são seletivamente eluídos da coluna por uma mistura binária de C2H5OH-H2O. A composição da mistura de eluição, XH2O = 0,5, a ordem observada é: Co~Cd (96%) >Cu~Zn (30%)>Hg.Todos os metais, com exceção de Hg, podem ser quantitativamente eluídos da coluna com água pura, enquanto que o Hg é totalmente recuperado, usando-se como eluente em solução aquosa de HNO3-0,1 M.
Abstract: Silica gel having a specific surface area of 243 mg was organofunctionalized, with piridinium ion giving a material, Si(CH2)3NC5H5Cl, having an exchange capacity of 0.31 and 0.47 mmol.g. The adsorption of metal ions as anionic complexes MCln(n>z;M= Ni(II), Cu(II), Zn (II), Cd (II) e Hg(II)) from aqueous solution, in presence of electrolytes YCl ( Y= H, Li and K), was studied. The distribution coefficient, D, is affected by the electrolyte used and for some metals, there was a decrease in the adsorption due to the ion pairing in solution, with formation of YmMCln (mz-n ) species. The limiting values of D at higher concentrations of YCl have shown that the increasing affinity order of the metal ions by the solid phase was: a) from HCl solution: Cu < Zn ~Cd <Ni<Hg; b) from LiCl solution:Hg<Cd<Zn<Cu<Ni; c)from KCl solution: Cu<Zn~Cd~Ni,Hg.The adsorption isotherms were also studied in ethanol solution (for Ni (II), Cu (II), Zn(II) , Cd (II) and Hg(II) and Hg(II) and in acetone solution (for Cu(II) and Co(II)). The adsorption of metal ion from these solvents as anionic complexex MCln was much higher from acetone than ethanol solution. It was observed from spectroscopy studies that CoCl4 tetrahedral complex was adsorved on the surface from both solvents while for Cu(II) ion, CuCl4 was the species at the surface when adsorbed from ethanol solution and CuCl6 when adsorbed from acetone solution. This material can readily be used in preconcentration of metal ions in HCl solutions. Adsorbed metal ions could be selectively eluet from a colurmn packed with this material using a binary rnixture of C2H5OH-H2O. Using mixture having the composition XH2O = 0.5 the observed elution order was: Co-Cd (96%) >Cu~Zn(30%) > Hg. Excepting Hg, all metals. were quantitatively eluted from the colurmn using pure water while in case of Hg it was totally recovered using an aqueous 0.1 M HNO3 solution.
Arquivo (Texto Completo): vtls000036018.pdf ( tamanho: 2,41MB )

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