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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autora: Santos, Maria Rita de Morais Chaves
Título: Imobilização de Uréia, Metiluréia e 1,3-Dimetiluréia sobre Sílica Gel - Síntese, Caracterização, Quimissorção de Cátions Divalentes e Termoquímica
Ano: 1992
Orientador: Prof. Dr. Claudio Airoldi
Departamento: Química Inorgânica
Palavras-chave: -
Resumo: A uréia (u), metiluréia (mu) e 1,3-dimetiluréia (dmu) foram ancoradas sobre a superfície da sílica gel, tanto em meio homogêneo como heterogêneo, mostrando maior eficiência no primeiro caso. As moléculas silanizadas e as superfícies modificadas foram caracterizadas por análise elementar, espectroscopia na região do infravermelho, RMN C e H em solução e RMN C sólido. As análises de nitrogênio indicam a presença de 0,46; 0,15 e 0,25 mmol de u, mu e dmu ligados à cada grama de sílica. A adsorção em batelada dos íons divalentes, Co(1,18±0,01, 0,79±0,01), Cu(2,34±0,01; 2,14±0,01), Ni(1,64±0,01; 1,92±0,01), Zn(2,42±0,01; 1,34±0,01), Cd(1,26±0,01; 1,06±0,01) e Hg(2,01±0,01; 1,61±0,01).10 molg em etanol sobre as superfícies sil-u e sil-dmu, respectivamente e Co(2,43±0,01; 1,16±0,01), Cu(2,63±0,01; 2,41±0,01), Zn(2,28±0,01; 1,42±0,01).10 molg em acetona, sobre as mesmas superfícies, demonstram que Cu e Zn são os íons melhor adsorvidos em ambos os solventes, enquanto ocorre o inverso com Cd e Co. Em acetona a superfície sil-mu apresentou a ordem de adsorção Co(1,70±0,01) > Cu(1,13±0,01) > Zn(0,78±0,01).10 molg. A adsorção segue o grau de funcionalização, sil-u > sil-dmu > sil-mu e é sensível à natureza do solvente, acetona > etanol. As titulações calorimétricas das superfícies nos dois solventes deram isotermas que obedecem a equação de Langmuir modificada. Com a linearização destas isotermas, foram obtidas as entalpias de adsorção cátion/superfície e a constante de equilíbrio interfacial. Os valores de entalpias revelam que os processos são mais exotérmicos em acetona. Por exemplo, Cu(-28,38±0,04 e 8,91±0,03) kJmol para sil-u em acetona e etanol, respectivamente. Com Co na mesma superfície deram resultados entálpicos + 25,51±0,08 e -7,12±0,01kJmol em acetona e etanol, respectivamente. O Cu com as superfícies sil-u (-28,38±0,04; 0,46) e sil-dmu (-4,34±0,01; 0,25) (kJmol, mmolg) apresentou DH exotérmico, que correlaciona com o grau de funcionalização, como observado na adsorção em acetona. A espectroscopia fotoacústica e eletrônica dos cátions Cu, Ni e Co complexados nas superfícies, revelam preferencialmente uma vizinhança tetraédrica para os mesmos.
Abstract: Urea (u), methylurea (mu) and 1,3-dimethylurea (dmu) were anchored on silica gel surface in homogeneous and heterogeneous media being the more efficient. The silanized and modified surfaces were characterized by elemental analysis, infrared spectroscopy, C and H NMR in solution and by C NMR for the solids. The nitrogen analyses indicate the presence of 0.46; 0.15 and 0.25 mmol of bonded u, mu and dmu for each gram of silica. Divalent ions adsorbed by the batch gram of silica. Divalent ions adsorbed by the batch methad were: Co(1.18±0.01; 0.79±0.01), Cu(2.34±0.01; 2.14±0.01); Ni(1.64±0.01; 1.92±0.01); Zn(2.42±0.01; 1.34±0.01); Cd(1.26±0.01; 1.06±0.01) and Hg(2.01±0.01; 1.61±0.01).10 molg in ethanol on sil-u and sil-dmu surfaces, respectively and Co(2.43±0.01; 1.16±0.01); Cu(2.63±0.01; 2.41±0.01); Zn(2.28±0.01; 1.42±0.01).10 molg in acetone, on the same surfaces, which demonstrates that Cu and Zn are the best adsorbed in both solvents, while the opposite occurs with Cd and Co. In acetona, the sil-mu surface showed the adsorption order: Co(1.70±0.01) > Cu(1.13±0.01) > Zn(0.78±0.01).10 molg. The adsorption follows the degree of functionalization sil-u > sil-dmu > sil-mu and is sensitive to the nature of the solvent, with acetone > ethanol. The calorimetric titrations of the surfaces in both solvents give isotherms which are consistent with the modified Langmuir equation. With the linearization of these isotherms, the enthalpy of adsorption cation/surface and the interfacial equilibrium constant were obtained. The values of the enthalpies show that these processes are more exotermic in acetone. For example, the values Cu(-28.38±0.04; and 8.91±0.03) kJmol were obtained for sil-u in acetone and ethanol, respectively. With Co on the same surface the enthalpies obtained were +25.51±0.08 and -7.12±0.01 kJmol in acetone and ethanol, respectively. Cu with sil-u and sil-dmu surfaces gave exotermic values, (-28.38±0.04; 0.46) and (-4.34±0.01; 0.25) (kJmol; mmol), respectively, which is related to the degree of functionalization, as observed with the adsorption of acetone. Photoacoustic and electronic spectroscopies for Cu, Ni and Co cations complexed on the surfaces manifest the preference of the cations for a tetrahedral site.
Arquivo (Texto Completo): vtls000042144.pdf ( tamanho: 5,31MB )

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