sÍntese e caracterizaÇÃo de compÓsitos de … · de abrandamento de águas mostraram alta...

1

Raquel de Andrade Bessa

SIacuteNTESE E CARACTERIZACcedilAtildeO DE COMPOacuteSITOS DE

ZEOacuteLITAS MAGNEacuteTICAS UTILIZANDO CAULIM PARA

ABRANDAMENTO DE AacuteGUAS

Orientador Prof Dr Adonay Rodrigues Loiola

FORTALEZA

2016

2

RAQUEL DE ANDRADE BESSA




Dissertaccedilatildeo de Mestrado apresentada ao

Programa de Poacutes-graduaccedilatildeo em Quiacutemica da

Universidade Federal do Cearaacute como requisito

parcial para obtenccedilatildeo do Tiacutetulo de Mestre em

Quiacutemica Aacuterea de concentraccedilatildeo Quiacutemica


FORTALEZA

2016

AGRADECIMENTOS

Agravequele de toda honra e gloacuteria agrave minha fortaleza de todos os dias a Deus A

cada dia que passa com as dificuldades que a execuccedilatildeo desse trabalho trouxeram foi a

feacute em Deus que me ajudou a continuar a realizar testes e discussotildees e superar os desafios

durante o decorrer desse um ano e meio

A minha famiacutelia de sangue inteira que sempre me apoiou nesse novo passo

de maneira especial a minha matildeezona Vilma que eacute merecedora de todos os meus tiacutetulos

diplomas ou certificados Tambeacutem agravequeles que satildeo minha famiacutelia espiritual e me

fortalecem com a presenccedila fiacutesica ou mesmo virtual me fazendo seguir sempre

A Adonay Loiola que haacute cinco anos exerce o papel de amigo e de orientador

agraves vezes ateacute na mesma hora com quem pude contar todos os dias e a quem sou grata de

poder descobrir sempre o melhor de mim e da Quiacutemica

Aos amigos velhos e recentes que foram responsaacuteveis pelos risos frequentes

e por enxugar as laacutegrimas que apareceram algumas vezes enfatizando aos que estavam

do lado pra qualquer grito literalmente Ambroacutesio Andreacute e Mayza e aos companheiros

dos outros laboratoacuterios (e ateacute de corredor) Davino Jeacutessica e Thiago A Gi e todos os

outros companheiros do grupo LAT e LPOA com quem dividi perguntas duacutevidas e

discussotildees sempre construtivas Agraves minhas pequenas aprendizes e companheiras que me

ajudaram na execuccedilatildeo desse trabalho Gabi Raissa e principalmente a Deacutebora Regina

que foi muito importante nessa parte final

Aos professores que contribuiacuteram diretamente para essa etapa de minha

formaccedilatildeo Prof Dr Ronaldo Nascimento pela acolhida no grupo LAT e espaccedilo em seus

laboratoacuterios de pesquisa sempre disposto a ajudar e engrandecer nossos trabalhos Prof

Dr Joseacute Marcos Sasaki pela abertura ao laboratoacuterio de Raios-X com anaacutelises e

discussotildees cientiacuteficas Prof Dr Felipe Bohn do Departamento de Fiacutesica da UFRN pela

parceria prontamente iniciada por meio de anaacutelises magneacuteticas dos materiais estudados

e prontidatildeo em nos ajudar Luelc Souza doutorando do Instituto de Quiacutemica da

UNICAMP pela realizaccedilatildeo das anaacutelises de microscopia eletrocircnica de transmissatildeo Prof

Dr Emiacutelio de Castro e Central Analiacutetica-UFCCT-INFRAMCTI-SISNANOProacute-

Equipamentos CAPES pelas anaacutelises de microscopia eletrocircnica de varredura e pelos

conhecimentos acerca da microscopia Tambeacutem agradeccedilo agrave Poacutes-graduaccedilatildeo de Quiacutemica

pela grande oportunidade de formaccedilatildeo que tenho tido e agrave CAPES pelo auxiacutelio financeiro

da bolsa concedida

ldquoLoving can heal Loving can mend your soul

And its the only thing that I knowhellip

I swear it will get easier remember that with every piece of you

And its the only thing we take with us when we dierdquo

Ed Sheeran

RESUMO

O presente trabalho trata da siacutentese e caracterizaccedilatildeo de zeoacutelitas magneacuteticas obtidas por

impregnaccedilatildeo de nanopartiacuteculas de magnetita a zeoacutelitas A e P sintetizadas por meacutetodo

hidroteacutermico utilizando caulim branco do Nordeste brasileiro como fonte de siliacutecio e

alumiacutenio Por meio da teacutecnica de difraccedilatildeo de raios-X foi possiacutevel identificar como fases

cristalinas majoritaacuterias a zeoacutelita LTA e P1 para cada siacutentese com picos de baixa

intensidade referentes a quartzo resistente ao processo teacutermico de tratamento preacutevio do

caulim bem como nos espectros de infravermelho as nanopartiacuteculas foram identificadas

como magnetita havendo ainda indiacutecios da presenccedila de goethita em pequena quantidade

Nas anaacutelises de microscopia eletrocircnica de varredura entretanto natildeo foi possiacutevel

identificar esses componentes minoritaacuterios morfologicamente enquanto que a

morfologia das zeoacutelitas mostrou-se bem definida sem alteraccedilotildees apoacutes a formaccedilatildeo dos

compoacutesitos apenas com nanopartiacuteculas espalhadas em sua superfiacutecie como desejado A

partir da microscopia eletrocircnica de transmissatildeo pocircde-se observar melhor a variaccedilatildeo de

tamanho das nanopartiacuteculas em meacutedia de 50 nm Medidas magneacuteticas das amostras com

essa propriedade indicaram a presenccedila de magnetita com diacircmetro superior ao diacircmetro

criacutetico para partiacuteculas superparamagneacuteticas e magnetizaccedilatildeo remanente As anaacutelises

termogravimeacutetricas mostraram que a adiccedilatildeo das nanopartiacuteculas agraves zeoacutelitas diminuiu sua

perda de massa diante do aumento de temperatura e as anaacutelises de distribuiccedilatildeo

granulomeacutetrica indicaram a aglomeraccedilatildeo das nanopartiacuteculas em tamanhos variaacuteveis

enquanto que as zeoacutelitas formaram aglomerados de aproximadamente 10 microm Os ensaios

de abrandamento de aacuteguas mostraram alta eficiecircncia das zeoacutelitas em remover Ca2+ com

comportamento similar entre a zeoacutelita e o seu respectivo compoacutesito encontrando para a

zeoacutelita A o maior percentual de remoccedilatildeo de 9795 atingindo equiliacutebrio nos primeiros

minutos de aplicaccedilatildeo Os estudos de massa tambeacutem mostraram a eficiecircncia da zeoacutelita A

e de seu compoacutesito tendo a zeoacutelita P se aproximado dos mesmos niacuteveis de remoccedilatildeo em

massas referentes a 45 mg de zeoacutelita Assim o meacutetodo proposto para siacutentese das zeoacutelitas

magneacuteticas mostrou-se eficiente de modo que a utilizaccedilatildeo de um iacutematilde eacute capaz de atraiacute-las

facilitando a separaccedilatildeo do meio apoacutes a aplicaccedilatildeo em meio aquoso e sua capacidade de

troca iocircnica natildeo foi afetada

Palavras-chave zeoacutelita A zeoacutelita P zeoacutelitas magneacuteticas nanopartiacuteculas magneacuteticas

abrandamento de aacutegua

ABSTRACT

The present work deals about the synthesis and characterization of magnetic zeolites

obtained by hydrothermal route using kaolin from Brazilian Northeast as silicon and

aluminum source By means of the X-ray diffraction technique it was possible to identify

zeolite LTA and zeolite P1 as major crystalline phases for each synthesis with low

intensity peaks referent to unreacted quartz present in the kaolin used which is in

accordance to the FTIR spectra the nanoparticles were identified as magnetite with low

intensity peaks referent to goethite In scanning electron microscopy however it was not

possible to morphologically identify these minor components while the zeolites showed

well defined morphologies presenting unchanged morphology when in the composites

form but with nanoparticles dispersed over their surface as expected From transmission

electron microscopy it was observed that the nanoparticles were of ca 50 nm Magnetic

measurements indicated magnetite presence with superior diameter to critical diameter to

superparamagnetic particles and remanent magnetization Thermogravimetric analyses

showed for the composites lower mass loss than compared to the pure zeolites what may

be associated to the improvement of its thermal stability Granulometric distribution

indicated nanoparticles agglomeration in variable sizes while zeolites formed

agglomerates of ca 10 microm Water softening was accomplished by using both zeolites

with high efficiency on Ca2+ removal and similar behavior between the zeolite and its

respective composite being the best result observed for zeolite A with efficiency of

9795 reaching equilibrium in the first contact minutes The dependence on mass

studies also showed that zeolite A and its composite presented the best efficiency

whereas zeolite P achieved the same removal levels using corresponding zeolite masses

(45 mg) This way the proposed method for zeolites synthesis proved to be efficient so

that the use of a magnet is capable to attract them leading their excellent separation from

the aqueous medium with its ionic exchange capacity unaffected

Keywords zeolite A zeolite P magnetic zeolites magnetite nanoparticles water

softening

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Formaccedilatildeo da estrutura das zeoacutelitas 15

Figura 2 Explicaccedilatildeo da propriedade de troca iocircnica pela estrutura das zeoacutelitas 16

Figura 3 Organizaccedilatildeo lamelar do caulim 17

Figura 4 Modificaccedilatildeo estrutural de caulim para metacaulim mediante aquecimento

teacutermico 17

Figura 5 Estrutura da zeoacutelita A 18

Figura 6 Estrutura da zeoacutelita P apresentando a unidade baacutesica de formaccedilatildeo e principal

sistema de poros 20

Figura 7 Estrutura de espineacutelio invertido das nanopartiacuteculas de magnetita 20

Figura 8 Esquema de siacutentese das zeoacutelitas A e P 26

Figura 9 Esquema de siacutentese de nanopartiacuteculas magneacuteticas por oxidaccedilatildeo parcial e

coprecipitaccedilatildeo de iacuteons Fe2+ 27

Figura 10 Amostras sintetizadas e resposta ao se aplicar campo magneacutetico por meio de

um iacutematilde convencional 31

Figura 11 Imagens das zeoacutelitas (a) compoacutesitos (b) e nanopartiacuteculas magneacuteticas (d) em

aacutegua e o comportamento sob aproximaccedilatildeo de um iacutematilde para o compoacutesito (c) e

nanopartiacuteculas (e) 31

Figura 12 Difratogramas de raios-X obtidos para as amostras a) caulim b) metacaulim

c) zeoacutelita A d) zeoacutelita P 33

Figura 13 Difratogramas obtidos para as amostras a) nanopartiacuteculas magneacuteticas b)

zeoacutelita A c) compoacutesito de zeoacutelita A d) zeoacutelita P e) compoacutesito de zeoacutelita P 34

Figura 14 Espectros IV para as amostras em KBr referentes a a) caulim b) metacaulim


Figura 15 Espectros IV para as amostras em KBr referentes a a) nanopartiacuteculas

magneacuteticas b) zeoacutelita A c) compoacutesito de zeoacutelita A d) zeoacutelita P e) compoacutesito de zeoacutelita

P 40

Figura 16 Micrografias eletrocircnicas de varredura para as amostras de caulim (a b) e

metacaulim (c d) 43

Figura 17 Micrografias eletrocircnicas de varredura onde a) caulim b e c) zeoacutelita A d)

compoacutesito de zeoacutelita A f e g) zeoacutelita P h) compoacutesito de zeoacutelita P 44

Figura 18 Micrografias eletrocircnicas de varredura com sobreposiccedilatildeo dos mapas de

elementos adquiridos pelo detector de EDS onde a) zeoacutelita A b) zeoacutelita P c) compoacutesito

de zeoacutelita A d) compoacutesito de zeoacutelita P 45

Figura 19 Micrografias eletrocircnicas de transmissatildeo para a amostra de nanopartiacuteculas

magneacuteticas 46

Figura 20 Curvas de magnetizaccedilatildeo para as amostras de nanopartiacuteculas magneacuteticas e

compoacutesitos de zeoacutelita A e de zeoacutelita P conforme indicado na legenda em ampla faixa de

campo magneacutetico aplicado (a) e em uma menor faixa de campo aplicado (b) 48

Figura 21 Curvas de magnetizaccedilatildeo de FC e ZFC para as amostras de nanopartiacuteculas

magneacuteticas e dos compoacutesitos de zeoacutelita A + NP e zeoacutelita P + NP como indicado na

legenda da figura 49

Figura 22 Curvas termogravimeacutetricas para as amostras a) zeoacutelita A b) compoacutesito de

zeoacutelita A c) zeoacutelita P d) compoacutesito de zeoacutelita P 50

Figura 23 Medidas de distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica para as amostras a) nanopartiacuteculas

magneacuteticas b) zeoacutelita A c) compoacutesito de zeoacutelita A d) zeoacutelita P e) compoacutesito de

zeoacutelita P 52

Figura 24 Teste inicial de abrandamento para 30 mg das zeoacutelitas A e P e 40 mg dos

compoacutesitos utilizando 20 mL de soluccedilatildeo Ca2+ 110 mg L-1 54

Figura 25 Estudo do tempo de contato para 20 mL de soluccedilatildeo Ca2+ 110 ppm e 30 mg das

zeoacutelitas A e P e 40 mg dos compoacutesitos 56

Figura 26 Estudo da massa de adsorvente utilizando 20 mL de Ca2+ 110 mg L-1 por 20

minutos (zeoacutelita A e compoacutesito) e 60 minutos (zeoacutelita P e compoacutesito) 58

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Discriminaccedilatildeo das bandas de absorccedilatildeo no IV apresentadas na Figura 14 e

respectivas atribuiccedilotildees 38

Tabela 2Discriminaccedilatildeo das bandas de absorccedilatildeo no IV apresentadas na Figura 15 e


Tabela 3 Valores de Ms Hc e Mr obtidos a partir das cuvas de magnetizaccedilatildeo para as

amostras magneacuteticas 48

Tabela 4 Percentuais de remoccedilatildeo de Ca2+ em outros trabalhos de abrandamento de aacuteguas

55

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

IUPAC ndash International Union of Pure and Applied Chemistry (Uniatildeo Internacional de

Quiacutemica Pura e Aplicada)

IZA ndashInternational Zeolite Asssociation (Associaccedilatildeo Internacional de Zeoacutelitas)

MEV ndash Microscopia eletrocircnica de varredura

MET ndash Microscopia eletrocircnica de transmissatildeo

pH ndash Potencial hidrogeniocircnico

TG - Termogravimetria

UFC ndash Universidade Federal do Cearaacute

UFRN ndash Universidade Federal do Rio Grande do Norte

UNICAMP ndash Universidade Estadual de Campinas

SUMAacuteRIO

1 INTRODUCcedilAtildeO 14 11 Zeoacutelitas 14

12 Caulim 16

13 Zeoacutelita A 17

14 Zeoacutelita P 19

15 Zeoacutelitas magneacuteticas 20

16 Troca Iocircnica e abrandamento de aacuteguas 21

2 OBJETIVOS 24 21 Objetivo geral 24

22 Objetivos especiacuteficos 24

3 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 25 31 Siacutenteses 25

311 Preparaccedilatildeo de metacaulim 25



314 Nanopartiacuteculas magneacuteticas 26

315 Compoacutesito de zeoacutelita magneacutetica 27

32 Caracterizaccedilatildeo 27

321 Difraccedilatildeo de raios-X 27

322 Espectroscopia vibracional na regiatildeo do infravermelho 28

323 Microscopia eletrocircnica de varredura 28

324 Microscopia eletrocircnica de transmissatildeo 28

325 Medidas magneacuteticas 28

326 Anaacutelise teacutermica 29

327 Distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica 29

33 Ensaios de abrandamento 29

4 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO 31 41 Difraccedilatildeo de raios-X 32

42 Espectroscopia vibracional de absorccedilatildeo na regiatildeo do infravermelho 36







481 Teste inicial 53

482 Variaccedilatildeo do tempo 55

483 Variaccedilatildeo de massa 57

5 CONCLUSOtildeES 59

APEcircNDICE A ndash MICRO GRAFIAS ELETROcircNICAS DE VARREURA COM

SOBREPOSICcedilAtildeO DOS MAPAS DE ELEMENTOS ADQUIRIDO PELO

DETECTOR DE EDS 68

14

1 INTRODUCcedilAtildeO

As transformaccedilotildees tecnoloacutegicas experimentadas ao longo das uacuteltimas deacutecadas

demonstram o quanto a vida contemporacircnea tem se tornado cada vez mais dependente de

materiais avanccedilados Por material entende-se algo no estado soacutelido que apresente

composiccedilatildeo definida e possa ser utilizado quer como componente ou como o todo a fim

de desempenhar uma funccedilatildeo que atenda a determinadas demandas da sociedade1 Dentre

os materiais os soacutelidos inorgacircnicos desempenham um papel de destaque em diferentes

aacutereas da ciecircncia em quiacutemica dadas as infinitas possibilidades de siacutentese modificaccedilatildeo e

usos satildeo objetos de importantes estudos Neste contexto tem-se ainda os soacutelidos

inorgacircnicos porosos os quais apresentam interesse cientiacutefico e tecnoloacutegico devido as

aplicaccedilotildees tais como adsorccedilatildeo processos de separaccedilatildeo e cataacutelise decorrentes de suas

capacidades de interagir com aacutetomos moleacuteculas e iacuteons natildeo somente junto agrave superfiacutecie

mas ao longo de toda a estrutura do material23

Eacute esperado que todo material soacutelido apresente porosidade em algum niacutevel

como resultado da presenccedila de cavidades canais ou interstiacutecios Esses podem ser

detectaacuteveis ou natildeo As propriedades de um material satildeo fortemente influenciadas pela

porosidade que o mesmo apresenta Qualquer material eacute constituiacutedo de aacutetomos unidos por

ligaccedilotildees quiacutemicas e espaccedilos entre esses aacutetomos Os materiais porosos satildeo classificados

em trecircs grandes classes de acordo com o diacircmetro de abertura dos poros4 Soacutelidos que

apresentam poros com o diacircmetro livre de ateacute 2 nm satildeo classificados como materiais

microporosos mesoporosos se o diacircmetro for entre 2 e 50 nm Poros com aberturas

maiores que 50 nm satildeo classificados como macroporosos5 6 Alguns desses materiais

porosos podem ser aplicados eficientemente como adsorventes incluindo carvatildeo e argilas

ativadas geacuteis inorgacircnicos e as zeoacutelitas7

11 Zeoacutelitas

Zeoacutelitas satildeo aluminossilicatos cristalinos hidratados de estrutura aberta

constituiacuteda por tetraedros de SiO4 e AlO4 ligados entre si por aacutetomos de oxigecircnio8 Possui

poros em cujos interstiacutecios haacute caacutetions trocaacuteveis para neutralizar a carga aniocircnica causada

pelo alumiacutenio da estrutura aleacutem de grandes quantidades de aacutegua que satildeo moacuteveis dentro

das cavidades Esses poros de dimensotildees moleculares permitem a adiccedilatildeo e remoccedilatildeo de

moleacuteculas hospedeiras reversivelmente tornando-as excelentes adsorventes9 A IUPAC

15

propotildee a classificaccedilatildeo segundo sua estrutura com um coacutedigo de 3 letras tendo LTA para

a zeoacutelita A e GIS para a zeoacutelita P10

Figura 1 Formaccedilatildeo da estrutura das zeoacutelitas

Fonte Adaptado de Luna amp Schuchardt 20018

As zeoacutelitas foram descobertas em 1756 pelo quiacutemico e mineralogista Axel

Cronstedt que ao aquecer a estilbita percebeu a liberaccedilatildeo de vapor drsquoaacutegua e assim

receberam essa denominaccedilatildeo proveniente do grego ldquozeordquo pedra + ldquolithosrdquo que ferve

Eram considerados minerais raros mesmo depois da primeira siacutentese em 1862 por St

Claire Deville Sua propriedade de troca iocircnica foi reportada por Eichorn em 1858

recebendo destaque comercial quase 50 anos depois quando em 1905 Robert Gans

aplicou-as no abrandamento de aacutegua em escala comercial (aplicaccedilatildeo que encontra

emprego ateacute hoje) Em 1896 foram reconhecidas como materiais porosos por Friedel e

em 1925 Weigel e Steinhof demonstraram seu efeito de peneira molecular Comeccedilou a

ganhar relevacircncia quando em 1948 Barrer obteve a zeoacutelita P em laboratoacuterio de estrutura

desconhecida na natureza o que trouxe possibilidades de sintetizar estruturas com

caracteriacutesticas estruturais e funcionais desejadas a zeoacutelita A soacute foi sintetizada 5 anos

depois em 1953 por Reed e Breck2 8 11

A ceacutelula unitaacuteria das zeoacutelitas pode ser representada pela foacutermula abaixo

[119924119961119951

119951+(119930119946119926120784)119962(119912119949119926120784minus)119961] ∙ 119856119919120784119926

Onde M eacute o caacutetion do metal alcalino ou alcalino terroso n eacute a valecircncia do caacutetion de

compensaccedilatildeo x + y o nuacutemero de tetraedros por ceacutelula unitaacuteria yx a razatildeo atocircmica SiAl

e w nuacutemero de moleacuteculas de aacutegua por ceacutelula unitaacuteria Um fator importante na

constituiccedilatildeo atocircmica da zeoacutelita eacute que esta requer a presenccedila de pelo menos um aacutetomo de

alumiacutenio por ceacutelula unitaacuteria12 13

Observa-se a correlaccedilatildeo entre a quantidade de caacutetions e a quantidade de

aacutetomos de alumiacutenio a qual se daacute devido agrave carga negativa liacutequida da estrutura pela

substituiccedilatildeo isomoacuterfica de aacutetomos de siliacutecio por aacutetomos de alumiacutenio em coordenaccedilatildeo

tetraeacutedrica como ilustrado na Figura 2 Essa carga eacute contrabalanceada pelos caacutetions

16

presentes dentro das cavidades e canais14 15 Forccedilas eletrostaacuteticas fracas ligam os caacutetions

de compensaccedilatildeo agrave estrutura e permitem que sejam trocados com determinados caacutetions em

soluccedilatildeo16 Com isso as zeoacutelitas apresentam alta capacidade de troca catiocircnica e

seletividade14

Figura 2 Explicaccedilatildeo da propriedade de troca iocircnica pela estrutura das zeoacutelitas

Fonte Adaptado de Mascarenhas Oliveira amp Pastore 200115

Dentre os meacutetodos de siacutentese de zeoacutelitas mais comuns destaca-se o meacutetodo

hidroteacutermico em que precursores contendo Si e Al satildeo adicionados a um agente

mineralizante geralmente um hidroacutexido de metal alcalino para criar ligaccedilotildees Si-O-Al na

zeoacutelita produzida apoacutes aquecimento17 Os reagentes usados na siacutentese da zeoacutelita afetam a

deformaccedilatildeo do gel e a cineacutetica de sua quiacutemica aleacutem da atividade na superfiacutecie do cristal

podendo levar agrave formaccedilatildeo de morfologias diferentes para o cristal formado18 Esses

precursores podem ser variados desde reagentes com oacutexidos de siliacutecio e alumiacutenio19-24

ateacute mateacuterias-primas baratas como rejeitos industriais (como cinzas volantes25-27) ou

argilas como o caulim bastante abundante principalmente no Nordeste brasileiro28-36

12 Caulim

O interesse crescente na utilizaccedilatildeo de caulim como mateacuteria-prima para siacutentese

de zeoacutelitas reside em sua alta qualidade e baixo preccedilo aleacutem de ter razatildeo SiAl proacutexima a

1 compatiacutevel com zeoacutelitas como a zeoacutelita A28 Entretanto sua utilizaccedilatildeo direta eacute pouco

aplicada tendo em vista que a caulinita eacute seu principal componente e mesmo sendo

bastante versaacutetil na induacutestria eacute inerte quimicamente entre pH 4 e 937

Esse argilomineral eacute um aluminossilicato hidratado dioctaeacutedrico em camadas

do tipo 11 com duas superfiacutecies distintas entre as camadas Uma dessas camadas eacute

formada por aacutetomos de alumiacutenio coordenados octaedricamente a aacutetomos de oxigecircnio e

grupos hidroxila e a outra por aacutetomos de siliacutecio coordenados tetraedricamente a aacutetomos

de oxigecircnio as camadas adjacentes possuem ligaccedilotildees de hidrogecircnio entre grupos

aluminol e siloxano como mostrado na Figura 338

17

Figura 3 Organizaccedilatildeo lamelar do caulim

Fonte Gomes 199639

A organizaccedilatildeo bem definida do caulim torna-o uma fonte de alumiacutenio e siliacutecio

pouco reativas para as reaccedilotildees de siacutentese Para aumentar a reatividade faz-se necessaacuterio

realizar tratamentos quiacutemicos mecacircnicos ou teacutermicos para converter efetivamente

caulim em um estado mais reativo A calcinaccedilatildeo em temperaturas proacuteximas de 550 degC

tem sido bastante reportada para siacutentese de zeoacutelitas uma vez que haacute formaccedilatildeo de uma

fase de metacaulim mais reativa pois a organizaccedilatildeo definida das lamelas na argila eacute

perdida com o aparecimento de Al tetracoordenado e desidroxilaccedilatildeo da estrutura como

esquematizado na Figura 428 34 35 37 40

Figura 4 Modificaccedilatildeo estrutural de caulim para metacaulim mediante aquecimento teacutermico

Fonte Loiola 200613

13 Zeoacutelita A

A patente que descreve a siacutentese da zeoacutelita A foi depositada por Milton no

final de 195341 Trecircs anos apoacutes Breck publicou uma sequecircncia de artigos detalhando os

procedimentos de siacutenteses e uma grande quantidade de variaacuteveis observadas nestes

processos42-44

A zeoacutelita A passou de fato a desempenhar um papel de destaque do ponto de

vista industrial a partir de 1974 quando a empresa alematilde Henkel a introduziu no mercado

18

como abrandador em detergentes em substituiccedilatildeo aos polifosfatos que eram amplamente

empregados devido a sua alta eficiecircncia na remoccedilatildeo de iacuteons Ca2+ e Mg2+ mas que apesar

disso geravam seacuterios problemas ambientais relacionados agrave eutrofizaccedilatildeo de corpos

aquaacuteticos

Em geral a estrutura de uma zeoacutelita eacute representada por conjuntos de

poliedros Para a zeoacutelita A dois tipos de poliedros satildeo utilizados para sua representaccedilatildeo

o arranjo cuacutebico simples denominado D4R composto por oito tetraedros (cada tetraedro

cujo centro eacute um aacutetomo de siliacutecio ou de alumiacutenio eacute representado neste cubo como um

veacutertice) e o octaedro truncado de vinte e quatro tetraedros conhecido como cavidade ou

unidade sodalita11 A estrutura da zeoacutelita A eacute portanto representada a partir das unidades

D4R (Al4Si4O6) sobre as faces quadradas das unidades sodalita (cavidade β) como eacute

mostrado na Figura 5

Figura 5 Estrutura da zeoacutelita A

Fonte Park et al 2013 45

Como pode ser observado na Figura 5 uma cavidade central com diacircmetro

livre interno de 114 Aring a cavidade forma o principal sistema de poros da zeoacutelita A ao

se interconectar com suas semelhantes separadas por aberturas com diacircmetro de 42 Aring13

19

A formaccedilatildeo da ceacutelula unitaacuteria da zeoacutelita A requer uma alternacircncia rigorosa de

tetraedros de siacutelica e de alumina pois conforme jaacute mencionado o maior de teor de

alumiacutenio ocorre com a razatildeo SiAl de 1 Normalmente a zeoacutelita A eacute sintetizada na forma

soacutedica No entanto outras formas catiocircnicas podem ser facilmente preparadas a partir da

forma soacutedica por meio de troca iocircnica

14 Zeoacutelita P

A zeoacutelita P foi uma das primeiras zeoacutelitas sinteacuteticas apresentada em 1948

por Barrer et al46 Apresenta-se como 3 diferentes fases tetragonais com foacutermula simetria

e composiccedilotildees diferentes resultando em diferenccedilas na razatildeo SiAl quantidade de Na e

niacutevel de hidrataccedilatildeo que decorrem da alta flexibilidade das ligaccedilotildees Si-Al na estrutura

Pode-se ter a zeoacutelita Na-P1 de simetria I4 e foacutermula Na6Al6Si10O3212H2O

(apresentando a maior capacidade de troca iocircnica dentre as fases de zeoacutelita P conhecidas)

zeoacutelita Na-P2 simetria Pnma Na4Al4Si12O3214H2O e zeoacutelita P I41amd

Na36Al36Si124O3214H2O20 23 26

Geralmente seus meacutetodos de siacutentese ocorrem em faixas de temperatura entre

70 e 250 degC com longos periacuteodos de cristalizaccedilatildeo Sobre sua estrutura percebe-se

similaridades em anaacutelises de difraccedilatildeo de raios-X com a estrutura da zeoacutelita natural

gismondine e por isso recebe o coacutedigo de GIS proposto pela IUPAC Na Figura 6

apresenta-se essa estrutura formada por aneacuteis de oito membros que formam o principal

sistema de poros da zeoacutelita P interconectados por aneacuteis de quatro membros em cadeias

que se intercalam alternadamente por ligaccedilotildees na parte inferior e superior dos aneacuteis

Assim forma uma unidade baacutesica de construccedilatildeo gis e o sistema de canais possui

dimensotildees de 031 x 044 nm em [100] e 026 x 049 nm em [010] poros menores do que

de zeoacutelitas como faujasita zeoacutelita A e ZSM-510 22 36

20

Figura 6 Estrutura da zeoacutelita P apresentando a unidade baacutesica de formaccedilatildeo e principal sistema de poros

Fonte Adaptado de Baerlocher McCusker amp Olson 200710

15 Zeoacutelitas magneacuteticas

Todas as vantagens de siacutentese e vasta aplicaccedilatildeo das zeoacutelitas entretanto podem

ser ofuscadas na etapa poacutes-utilizaccedilatildeo para a separaccedilatildeo do meio Por apresentarem-se na

maior parte das vezes com a forma de poacute finamente dividido eacute necessaacuterio geralmente a

realizaccedilatildeo de mais uma etapa de separaccedilatildeo por meacutetodos de filtraccedilatildeo ou centrifugaccedilatildeo que

aumentam os custos de aplicaccedilatildeo aleacutem de demandar mais tempo Uma alternativa para

esse problema eacute atraveacutes da incorporaccedilatildeo de nanopartiacuteculas magneacuteticas na sua

composiccedilatildeo que permitem que as partiacuteculas sejam atraiacutedas pelo campo magneacutetico de um

iacutematilde

A utilizaccedilatildeo de oacutexidos de ferro eacute variada tanto no campo industrial quanto cientiacutefico e dentre eles a

magnetita destaca-se por conta das propriedades magneacuteticas e eleacutetricas uacutenicas marcando o iniacutecio do

magnetismo A transferecircncia de eleacutetrons entre os iacuteons Fe2+ e Fe3+ presentes nas posiccedilotildees octaeacutedricas de sua

estrutura cuacutebica de espineacutelio invertido conforme apresentado na

Figura 7 eacute responsaacutevel por suas propriedades magneacuteticas47-49

Figura 7 Estrutura de espineacutelio invertido das nanopartiacuteculas de magnetita

21

Fonte Galvatildeo et al 201649

Esse vasto interesse leva a buscas de otimizaccedilatildeo de seus processos de siacutentese

tendo em vista que condiccedilotildees diferentes levam a propriedades magneacuteticas diferentes47

como demonstrado no trabalho de Correa et al50 em que partiacuteculas de magnetita obtidas

em valores de pH entre 8 e 9 sofrem oxidaccedilatildeo mais facilmente a maghemita do que as

sintetizadas em pH 11 duas formas de oacutexido de ferro com propriedades e estruturas

similares mas composiccedilatildeo diferente

A siacutentese dos oacutexidos de ferro pode acontecer no estado soacutelido ou em meio

aquoso onde as reaccedilotildees de hidroacutelise e reprecipitaccedilatildeo satildeo os mecanismos dominantes de

transformaccedilotildees de fases51 Os meacutetodos por rota uacutemida satildeo mais simplesmente executados

aleacutem de eficientes com apreciaacutevel controle de tamanho composiccedilatildeo e ateacute forma das

nanopartiacuteculas47 Atualmente os mais utilizados satildeo a coprecipitaccedilatildeo de iacuteons de ferro e

reaccedilotildees hidroteacutermicas48 52 sendo possiacutevel ainda a siacutentese por meio de iacuteons Fe2+ que

precipitam com iacuteons OH- seguido de oxidaccedilatildeo agrave goethita e reduccedilatildeo agrave magnetita50

Condiccedilotildees experimentais (como razatildeo entre concentraccedilotildees de Fe2+ e OH- no iniacutecio do

processo taxa de oxigenaccedilatildeo tempo de precipitaccedilatildeo temperatura e tipo de alcaacuteli

adicionado51) tambeacutem influenciam fortemente na composiccedilatildeo de fase cristalinidade

estequiometria tamanho e forma dos produtos

16 Troca Iocircnica e abrandamento de aacuteguas

22

As estruturas microporosas das zeoacutelitas fazem com que elas desempenhem

um papel uacutenico como adsorventes por conta de propriedades como a seletividade de

forma (que faz com que partiacuteculas de diacircmetro cineacutetico suficientemente pequeno possam

difundir livremente para o interior dos microporos)13 e a troca iocircnica que eacute uma

propriedade intriacutenseca da maioria das zeoacutelitas e aliada agrave seletividade a determinados

caacutetions resulta em larga aplicaccedilatildeo na adsorccedilatildeo e induacutestria de separaccedilatildeo53

Nos anos 1950 Barrer estabeleceu os fundamentos de equiliacutebrio e

interpretaccedilotildees termodinacircmicas cineacuteticas das propriedades de troca catiocircnica das zeoacutelitas

Em geral haacute preferecircncia por caacutetions pequenos e multivalentes quando a razatildeo SiAl eacute

proacutexima de 114 O processo de troca iocircnica eacute influenciado por fatores referentes ao iacuteon em

questatildeo como sua concentraccedilatildeo natureza mobilidade dimensotildees e taxa de difusatildeo e ao

trocador a ser utilizado principalmente com relaccedilatildeo agraves suas dimensotildees e estrutura Aleacutem

disso temperatura e pH do meio podem exercer efeitos negativos ou positivos para a

ocorrecircncia desse processo16 54

Comparando com processos quiacutemicos e bioloacutegicos usualmente utilizados os

processos de troca iocircnica apresentam caracteriacutesticas favoraacuteveis como a remoccedilatildeo

estequiomeacutetrica dos contaminantes mesmo em concentraccedilotildees baixas preservaccedilatildeo

substancial da quiacutemica da aacutegua e possibilidade de confinar o contaminante em um volume

reduzido quando em operaccedilotildees em coluna55

As zeoacutelitas apresentam excelentes propriedades de troca iocircnica com os iacuteons

Ca2+ e Mg2+ 56 e satildeo muito utilizadas no tratamento de aacuteguas para remoccedilatildeo de metais

pesados abrandamento utilizaccedilotildees quiacutemicas e eletrocircnicas criacuteticas13 tratamento de aacuteguas

residuais e suplementaccedilatildeo alimentiacutecia53 A zeoacutelita A eacute um trocador iocircnico insoluacutevel muito

eficiente para remoccedilatildeo de Ca2+53 remoccedilatildeo de caacutetions contaminantes de aacutegua e aacutegua

residual16

Uma das aplicaccedilotildees mais antigas das zeoacutelitas naturais eacute a purificaccedilatildeo de aacuteguas

residuais e ainda um dos campos de aplicaccedilatildeo mais promissores Outras aplicaccedilotildees satildeo

o tratamento de resiacuteduos de estaccedilotildees eleacutetricas nucleares abrandamento de aacuteguas e

remoccedilatildeo de caacutetions55 No tratamento de aacuteguas destaca-se o uso pela NASA e em estaccedilotildees

de tratamentos de Budapeste Hungria Georgia e Ilhas Canaacuterias por exemplo14

O abrandamento de aacuteguas eacute o tratamento que promove a remoccedilatildeo de iacuteons tais

como caacutelcio magneacutesio ferro e manganecircs presentes na forma de bicarbonatos cloretos e

sulfatos causadores da aacutegua dura e provocam dentre outras coisas incrustaccedilotildees em

equipamentos diminuiccedilatildeo na condutividade teacutermica e formaccedilatildeo de precipitados

23

insoluacuteveis com o sabatildeo por exemplo causando prejuiacutezos na induacutestria e no consumo

humano Uma escala alematilde de dureza classifica a aacutegua de acordo com a concentraccedilatildeo de

CaO em mgL-1 que vai de muito branda de 0 a 40 ppm a muito dura maior do que

300 ppm13 16 57

Dentre os meacutetodos de tratamento atualmente utilizados para o abrandamento

de aacuteguas tem-se a utilizaccedilatildeo de membrana eletroquiacutemica osmose reversa e nanofiltraccedilatildeo

que possuem a desvantagem de apresentarem altos curtos operacionais ou de regeneraccedilatildeo

precipitaccedilatildeo quiacutemica que aumenta o pH final da aacutegua e estaacute restrita a utilizaccedilatildeo de poucos

reagentes quiacutemicos tendo em vista que trata-se de aacutegua potaacutevel e processos de troca

iocircnica em que as zeoacutelitas recebem destaque pela alta eficiecircncia diminuiccedilatildeo dos custos e

em substituiccedilatildeo aos tripolifosfatos de soacutedio usualmente empregados por serem

relativamente seguros para humanos e natildeo-toacutexicos agrave vida aquaacutetica enquanto levam agrave

eutrofizaccedilatildeo dos corpos hiacutedricos53 54

24

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral

Obter compoacutesitos de zeoacutelitas sinteacuteticas a partir de caulim por impregnaccedilatildeo

de nanopartiacuteculas de magnetita e avaliar remoccedilatildeo de Ca2+

22 Objetivos especiacuteficos

Sintetizar zeoacutelitas A e P a partir de caulim

Sintetizar compoacutesitos magneacuteticos de zeoacutelitas por impregnaccedilatildeo de nanopartiacuteculas

de magnetita

Caracterizar os materiais por meio das teacutecnicas de difraccedilatildeo de raios-X

espectroscopia vibracional na regiatildeo do infravermelho microscopias eletrocircnicas

de varredura e transmissatildeo medidas magneacuteticas anaacutelise teacutermica e distribuiccedilatildeo

granulomeacutetrica

Avaliar o potencial de remoccedilatildeo de Ca2+ pelas zeoacutelitas e os compoacutesitos por meio

da variaccedilatildeo do tempo de contato e da massa dos adsorventes utilizada

25

3 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS

31 Siacutenteses

311 Preparaccedilatildeo de metacaulim

O caulim branco utilizado foi fornecido pela Rocha Mineacuterios (Juazeirinho-

PB) e passou por tratamento teacutermico a 600degC durante 2 h com razatildeo de aquecimento de

10 degC min-1 em mufla da marca EDG modelo W-One a fim de modificaacute-lo por meio da

remoccedilatildeo de grupos hidroxila estruturais provocando rearranjo de Si e Al e levando agrave

formaccedilatildeo de metacaulim material amorfo e mais reativo com vistas agrave siacutentese de zeoacutelitas37

312 Zeoacutelita A

A zeoacutelita A foi sintetizada por rota hidroteacutermica usando 100 g de

metacaulim e 12 mL de NaOH 28 mol L-1(97 de pureza marca Cineacutetica Quiacutemica) os

quais foram transferidos para cadinho de Teflon em autoclave de accedilo inoxidaacutevel A

composiccedilatildeo molar da mistura reacional eacute apresentada na proporccedilatildeo (1)58

3165 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 1926 1198781198941198742 128 1198672119874 (1)

O sistema foi submetido a uma etapa de envelhecimento onde foi deixado

em repouso agrave temperatura ambiente por 18 h seguido pela etapa de cristalizaccedilatildeo em

estufa a 100 degC por 4 h e resfriamento agrave temperatura ambiente Em seguida realizou-se

lavagens por centrifugaccedilatildeo com aacutegua destilada ateacute atingir pH inferior a 11 conforme

apresentado no esquema da Figura 8 O material foi seco em estufa a 80 degC macerado e

teve a granulometria padronizada com peneira de 75 m de abertura (200 mesh)

313 Zeoacutelita P

Para a siacutentese da zeoacutelita P preparou-se o gel de siacutentese utilizando 109 g de

metacaulim acrescido de 20724 g de Na2SiO3 (Sigma-Aldrich) em cadinho de Teflon

seguido da adiccedilatildeo de 20 mL de NaOH 098 mol L-1 A composiccedilatildeo molar da mistura

reacional eacute apresentada na proporccedilatildeo (2)36

4 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 4 1198781198941198742 1198672119874 (2)

O cadinho foi acoplado a um autoclave de accedilo inoxidaacutevel e submetido a etapa

de envelhecimento deixado em repouso agrave temperatura ambiente por 18 h seguido da

etapa de cristalizaccedilatildeo em estufa a 100 degC por 48 h e resfriado agrave temperatura ambiente

26

Em seguida realizou-se a lavagem por centrifugaccedilatildeo com aacutegua destilada ateacute atingir pH

inferior a 8 conforme apresentado no esquema da Figura 8 seco em estufa a 80 ordmC

macerado e teve granulometria padronizada com peneira de 75 m de abertura

(200 mesh)

Figura 8 Esquema de siacutentese das zeoacutelitas A e P

Fonte Elaborado pela autora (2016)

314 Nanopartiacuteculas magneacuteticas

As nanopartiacuteculas magneacuteticas foram obtidas pelo meacutetodo de oxidaccedilatildeo parcial

e coprecipitaccedilatildeo de iacuteons Fe2+ que consiste em adicionar 20 aliacutequotas de 250 L de uma

soluccedilatildeo NaOH 25 mol L-1em intervalos de 30 segundos atingindo pH 11 a 100 mL de

soluccedilatildeo de FeSO47H2O 0065 mol L-1 (Sigma-Aldrich) sob agitaccedilatildeo mecacircnica e

aquecimento a 50 ordmC e mantido por 1 h Em seguida utilizou-se um iacutematilde para acelerar a

decantaccedilatildeo do material magneacutetico obtido descartando o sobrenadante e ressuspendendo-

27

o em aacutegua destilada para lavagens aleacutem de uma uacuteltima lavagem em acetona secando-o

a temperatura ambiente como sugerido pela reaccedilatildeo natildeo-balanceada representada pela

equaccedilatildeo (3) e apresentado no esquema da Figura 959

1198651198901198781198744 +119873119886119874119867 + 1198742 + 1198672119874 rarr (119891119890119903119903119906119892119890119898 119907119890119903119889119890)∆rarr 1198651198901198681198681198651198902

1198681198681198681198744 (3)

Figura 9 Esquema de siacutentese de nanopartiacuteculas magneacuteticas por oxidaccedilatildeo parcial e coprecipitaccedilatildeo de iacuteons

Fe2+


315 Compoacutesito de zeoacutelita magneacutetica

Os compoacutesitos de zeoacutelitas foram preparados por impregnaccedilatildeo adicionando

um dos tipos de zeoacutelita e as nanopartiacuteculas magneacuteticas em um almofariz na proporccedilatildeo em

massa de 31 macerados e transferidos para um beacutequer formando uma suspensatildeo com

aproximadamente 50 mL de aacutegua destilada sob aquecimento a 50 ordmC e agitaccedilatildeo mecacircnica

Apoacutes 1 h o sistema foi aquecido a 80 ordmC permanecendo ateacute secagem completa seguido

de nova maceraccedilatildeo e armazenado

32 Caracterizaccedilatildeo

321 Difraccedilatildeo de raios-X

As medidas de difraccedilatildeo de raios-X foram conduzidas em difratocircmetro para

amostras policristalinas modelo X-Pert PRO MPD-Panalytical com spinner e geometria

Bragg-Bretano operando em modo contiacutenuo e radiaccedilatildeo de CuKα proveniente de tubo de

cobre operado com foco linear a 40 kV e 45 mA Os difratogramas foram obtidos no

intervalo de 5-95deg 2 e tempo de contagem de 67 s no Laboratoacuterio de Raios-X da

Universidade Federal do Cearaacute A identificaccedilatildeo de fases cristalinas foi realizada por meio

do software X-Pert HighScore Plus (Panalytical)

28

322 Espectroscopia vibracional na regiatildeo do infravermelho

Anaacutelises de espectroscopia vibracional na regiatildeo do infravermelho foram

realizadas com todas as amostras sintetizadas bem como com os materiais de origem As

anaacutelises foram realizadas com as amostras dispersas em KBr na forma de pastilhas em

equipamento Perkin-Elmer modelo FT-IR SPECTRUM do Laboratoacuterio de

Bioinorgacircnica localizado no Departamento de Quiacutemica Orgacircnica e Inorgacircnica da

Universidade Federal do Cearaacute (DQOIUFC)

323 Microscopia eletrocircnica de varredura

As micrografias eletrocircnicas de varredura foram obtidas em microscoacutepio

Quanta FEG 450-FEI com magnificaccedilotildees de ateacute 100000 x utilizando feixe de eleacutetrons

com aceleraccedilatildeo de 200 kV e detectores de eleacutetrons secundaacuterios e de energia dispersiva

de raios-X no laboratoacuterio da Central Analiacutetica da Universidade Federal do Cearaacute

As amostras natildeo-magneacuteticas foram preparadas em suportes de metal

utilizando fita de carbono dupla-face e metalizadas com uma fina camada de Ouro de

aproximadamente 20 nm em metalizadora Quorum Q150T ES Jaacute as amostras magneacuteticas

foram fixadas nos suportes com o uso de cola de prata e natildeo foi necessaacuteria a metalizaccedilatildeo

324 Microscopia eletrocircnica de transmissatildeo

Anaacutelises de microscopia eletrocircnica de transmissatildeo (MET) foram realizadas

usando alguns miligramas da amostra de nanopartiacuteculas magneacuteticas na forma de poacute

dispersa em acetona e tratada em banho ultrassocircnico por 15 min Duas gotas desta

dispersatildeo foram adicionadas ao suporte de cobre (300 mesh) contendo fita de carbono do

tipo Lacey A amostra foi analisada em equipamento Philips modelo CM-20 operado a

200 kV do Instituto de Quiacutemica da UNICAMP

325 Medidas magneacuteticas

As medidas magneacuteticas foram realizadas em um magnetocircmetro de amostra

vibrante Quantum Design modelo VersaLabTM do Departamento de Fiacutesica Teoacuterica e

Experimental da Universidade Federal do Rio Grande do Norte em NatalRN

As curvas de magnetizaccedilatildeo (MxH) foram adquiridas em temperatura

ambiente com um campo maacuteximo aplicado de 30 kOe As medidas de magnetizaccedilatildeo com

29

resfriamento sem campo aplicado (Zero Field Cooling ZFC) e esfriado com campo

magneacutetico (Field Cooling FC) foram feitas de 5 K a 300 K

326 Anaacutelise teacutermica

As anaacutelises teacutermicas (DSC e TG) das amostras de nanopartiacuteculas magneacuteticas

zeoacutelitas A e P e seus respectivos compoacutesitos foram conduzidas no equipamento

NETZSCH modelo STA 449F3 Jupiter do Laboratoacuterio de Microscopia Molecular e

Vibracional localizado no Departamento de Fiacutesica da Universidade Federal do Cearaacute O

experimento foi realizado utilizando uma taxa de aquecimento de 10 degC min-1 no

intervalo de temperatura de 30 a 600 degC em ar atmosfeacuterico fluxo 50 mL min-1 utilizando

de 3 a 7 mg de material em cadinhos de alumina

327 Distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica

As distribuiccedilotildees granulomeacutetricas das amostras foram obtidas por difraccedilatildeo de

fonte luminosa em equipamento CILAS modelo 920 liquid no laboratoacuterio da Carbomil

Quiacutemica SA em Limoeiro do Norte-CE

33 Ensaios de abrandamento

Para os ensaios de abrandamento utilizou-se aliacutequotas de 20 mL de soluccedilatildeo

aquosa de Ca2+ 110 mg L-1 (preparada com CaCl22H2O) em agitaccedilatildeo a 250 rpm em mesa

agitadora orbital Inicialmente realizou-se um teste inicial em duplicata para avaliar a

capacidade dos adsorventes de reter Ca2+ em dois diferentes tempos de 2 h e de 24 h

utilizando 30 mg de zeoacutelita ou 40 mg dos compoacutesitos

Apoacutes a constataccedilatildeo de pequena diferenccedila de remoccedilatildeo nos dois tempos

realizaram-se os experimentos em triplicata de variaccedilatildeo de tempo de 1 min a 120 min

para verificar o tempo de equiliacutebrio e de massa de 3 mg a 90 mg para as zeoacutelitas e de

4 mg a 120 mg para os compoacutesitos nos melhores tempos para cada um

Um paracircmetro importante nos estudos de adsorccedilatildeo de um adsorvato em uma

determinada concentraccedilatildeo inicial eacute o tempo de contato pois indica o comportamento

cineacutetico da adsorccedilatildeo para um determinado adsorvente Os experimentos de dosagem do

adsorvente tambeacutem tecircm o objetivo de verificar se com seu aumento eacute possiacutevel remover

o adsorvato para niacuteveis aceitaacuteveis de concentraccedilatildeo60

30

Para a quantificaccedilatildeo utilizou-se calibraccedilatildeo com padratildeo de Ca2+ 100 mg L-1

e construccedilatildeo de curva analiacutetica com soluccedilotildees de 5 a 80 mg L-1

Ao final dos ensaios de batelada as zeoacutelitas foram separadas por

centrifugaccedilatildeo a 3500 rpm por 2 min e os compoacutesitos e nanopartiacuteculas por separaccedilatildeo

magneacutetica dispondo os erlenmeyers contendo as soluccedilotildees na presenccedila dos adsorventes

sobre iacutematildes por 15 min e analisando o sobrenadante por emissatildeo atocircmica em fotocircmetro

de chama Analyser 910M localizado no Laboratoacuterio de Anaacutelises de Traccedilos da

Universidade Federal do Cearaacute

31

4 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

As amostras sintetizadas satildeo apresentadas na Figura 10 Percebe-se que as

zeoacutelitas puras apresentaram aspecto semelhante (Figura 10a e Figura 10d) assim como

os compoacutesitos (Figura 10b e Figura 10e) Ao centro da imagem (Figura 10c) pode-se

observar o aspecto das nanopartiacuteculas visivelmente diferente dos compoacutesitos

Figura 10 Amostras sintetizadas e resposta ao se aplicar campo magneacutetico por meio de um iacutematilde

convencional


As zeoacutelitas puras apresentam-se na forma de um poacute branco fino e

diamagneacutetico Jaacute as nanopartiacuteculas apresentam-se como um poacute preto o qual eacute

prontamente atraiacutedo por um campo magneacutetico Ao haver a agregaccedilatildeo de nanopartiacuteculas

com as zeoacutelitas na formaccedilatildeo dos compoacutesitos estes apresentam-se marrom na forma de

poacute sendo atraiacutedos pelo iacutematilde quando da aproximaccedilatildeo deste

Na Figura 11 satildeo apresentadas imagens das zeoacutelitas (Figura 11a) compoacutesitos

(Figura 11b) e nanopartiacuteculas magneacuteticas (Figura 11d) em aacutegua e o comportamento sob

aproximaccedilatildeo de um iacutematilde para o compoacutesito (Figura 11c) e nanopartiacuteculas (Figura 11e)

Figura 11 Imagens das zeoacutelitas (a) compoacutesitos (b) e nanopartiacuteculas magneacuteticas (d) em aacutegua e o

comportamento sob aproximaccedilatildeo de um iacutematilde para o compoacutesito (c) e nanopartiacuteculas (e)


32

As zeoacutelitas de coloraccedilatildeo brancaamarelada e os compoacutesitos coloraccedilatildeo

marrom formam uma suspensatildeo em soluccedilatildeo aquosa (Figura 11a-b) demandando tempo

para que decantem no frasco Jaacute as nanopartiacuteculas formam uma suspensatildeo e decantam

rapidamente para o fundo do recipiente (Figura 11d) Pela aproximaccedilatildeo de um iacutematilde as

amostras magneacuteticas satildeo prontamente atraiacutedas separando-se facilmente do meio aquoso

(Figura 11c-e) Assim mostra-se a facilidade de aplicaccedilatildeo dos compoacutesitos de zeoacutelita

magneacutetica facilitando a aplicaccedilatildeo em meio aquoso


A Figura 12 apresenta os difratogramas de raios-X referentes agraves amostras de

caulim (Figura 12a) metacaulim (Figura 12b) zeoacutelita A (Figura 12c) e zeoacutelita P (Figura

12d) Os picos principais das fases minoritaacuterias de haloisita cristobalita e quartzo satildeo

marcados em vermelho e os planos das fases majoritaacuterias descritos em azul

A composiccedilatildeo de fases presentes no caulim eacute variaacutevel dependendo da regiatildeo

proveniente podendo apresentar aleacutem da caulinita outros argilominerais como a

gibsita61 62muscovita29 61 feldspato37 mica28 37 anatase62 ilita2 62 63 e quartzo29 35 37

61-63 Algumas dessas fases perdem sua estrutura cristalina apoacutes passar por tratamento

quiacutemico ou fiacutesico como a caulinita feldspato e gibsita enquanto que as demais

(muscovita anatase ilita mica e quartzo) continuam sendo observadas nas amostras

tratadas com intensidades similares agraves iniciais indicando sua grande estabilidade frente

aos processos utilizados

A observaccedilatildeo dos difratogramas apresentados permite identificar as

diferenccedilas sofridas pelo material de origem caulim Figura 12a para formaccedilatildeo das duas

zeoacutelitas em estudo Durante a anaacutelise de seu difratograma identificou-se como fase

majoritaacuteria a caulinita (1198601198972(11987811989421198745)(119874119867)4) registrada na Base Internacional de Dados de

Estruturas Cristalinas (ICSD) com o coacutedigo 68697 e dois picos de intensidades muito

baixas relativas agraves fases agregadas haloisita hidratada (119860119897211987811989421198745(119874119867)4 middot 21198672119874)

registrada na Base de Dados de Estruturas Cristalinas da Mineralogia Americana

(AMCSD) com coacutedigo 18093 e a cristobalita (1198781198941198742) com coacutedigo ICSD 44269

Apoacutes o tratamento teacutermico ao qual foi submetido a estrutura cristalina da

caulinita foi desfeita como mostrado no difratograma da Figura 12b sendo possiacutevel

perceber um halo de difraccedilatildeo caracteriacutestico de material amorfo identificando-se apenas

um pequeno pico em 26deg em referente ao quartzo uma outra forma de oacutexido de siliacutecio

33

com coacutedigo ICSD 27826 presente no metacaulim (Figura 12a) Essa mesma fase tambeacutem

foi identificada nos difratogramas das zeoacutelitas como apresentado na Figura 12c e Figura

12d mesmo com uma intensidade muito baixa o que sugere que o quartzo natildeo reagiu

durante o processo de siacutentese sendo inerte agrave formaccedilatildeo das fases zeoliacuteticas produzidas

Figura 12 Difratogramas de raios-X obtidos para as amostras a) caulim b) metacaulim c) zeoacutelita A d)

zeoacutelita P


A observaccedilatildeo dos difratogramas para a zeoacutelita A (Figura 12c) e zeoacutelita P

(Figura 12d) permitem visualizar picos bem definidos das fases referentes agrave zeoacutelita LTA

(ICSD 24901) e zeoacutelita P1 (ICSD 9550) respectivamente sem a presenccedila de outras fases

secundaacuterias ou interferentes aleacutem do quartzo Esses resultados mostram claros indiacutecios

da eficiecircncia de utilizaccedilatildeo do caulim para siacutentese de zeoacutelitas a partir da proporccedilatildeo de

oacutexidos definida anteriormente

A partir da Figura 13 pode ser feita uma comparaccedilatildeo entre os difratogramas

nas nanopartiacuteculas magneacuteticas (Figura 13a) zeoacutelita A (Figura 13b) e seu compoacutesito

34

(Figura 13c) zeoacutelita P (Figura 13d) e seu compoacutesito (Figura 13e) Os picos principais das

fases minoritaacuterias de magnetita goethita e quartzo marcados em vermelho como

apresentado na legenda e os picos das fases majoritaacuterias indicados pelos iacutendices de

Miller

Figura 13 Difratogramas obtidos para as amostras a) nanopartiacuteculas magneacuteticas b) zeoacutelita A c) compoacutesito

de zeoacutelita A d) zeoacutelita P e) compoacutesito de zeoacutelita P


Na Figura 13a haacute a apresentaccedilatildeo do difratograma para as nanopartiacuteculas

magneacuteticas onde se identificou a presenccedila majoritaacuteria da fase referente agrave magnetita

(11986511989031198744) de coacutedigo ICSD 84611 e indicativo de tamanhos nanomeacutetricos pela observaccedilatildeo

de uma meia-altura mais larga Ainda eacute possiacutevel identificar picos de muito baixa

intensidade referentes agrave goethita (119865119890119874(119874119867)) com coacutedigo ICSD 71810

O processo de precipitaccedilatildeo de soluccedilotildees aquosas de FeSO4 pode ser usado para

sintetizar vaacuterios oacutexidos de ferro dentre eles a goethita (120572 minus 119865119890119874119874119867) e a magnetita

(11986511989031198744) dependendo das condiccedilotildees experimentais51 Em alguns meacutetodos os iacuteons de Fe2+

satildeo precipitados com OH- e oxidados agrave goethita seguido de reduccedilatildeo agrave magnetita em

outros os iacuteons Fe2+ satildeo precipitados na forma de Fe(OH)2 em pH gt 6 seguido de sua

35

redissoluccedilatildeo pela formaccedilatildeo das espeacutecies FeOH+ e nucleaccedilatildeo de um complexo com a razatildeo

Fe2+Fe3+ semelhante agrave da magnetita que eacute precipitada posteriormente ou ainda o

oxigecircnio atmosfeacuterico oxida parcialmente a soluccedilatildeo de FeSO4 a pH gt 6 gerando um

intermediaacuterio chamado de lsquoferrugem verdersquo (4119865119890(119874119867)2 ∙ 2119865119890119874119874119867 ∙ 1198651198901198781198744 ∙ 41198672119874) que

se decompotildee na magnetita entre 60 e 100 degC50

Diante do exposto percebe-se coexistecircncia de magnetita e goethita (os picos

de baixa intensidade observados no difratograma sugerem que essa fase deve estar

presente em pequena proporccedilatildeo) durante o processo de siacutentese Aleacutem disso essa fase

secundaacuteria pode ter sido inserida no sistema por meio da oxidaccedilatildeo parcial da magnetita

durante a realizaccedilatildeo das reaccedilotildees e lavagens ou formada a partir de hidroacutexido feacuterrico em

excesso desidrolisado na siacutentese como apresentado na reaccedilatildeo representada pela equaccedilatildeo

(8)52 As equaccedilotildees (4) a (8) representam as etapas que podem estar ocorrendo no sistema

durante o decurso da metodologia52

41198651198902+ + 1198742 + 21198672119874 rarr 41198651198903+ + 4 119874119867minus (4)

1198651198902+ + 2 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)2 (5)

1198651198903+ + 3 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)3 (6)

119865119890(119874119867)2 + 2 119865119890(119874119867)3 rarr 11986511989031198744 + 4 1198672119874 (7)

119865119890(119874119867)3 rarr 120572 minus 119865119890119874119874119867 + 1198672119874 (8)

Estas equaccedilotildees permitem um melhor entendimento acerca do processo de

formaccedilatildeo das nanopartiacuteculas a soluccedilatildeo de FeSO4 sob agitaccedilatildeo mecacircnica eacute oxigenada

permitindo oxidaccedilatildeo moderada da soluccedilatildeo (equaccedilatildeo (4)) antes da adiccedilatildeo dos iacuteons OH-

que precipitam simultaneamente os iacuteons de Fe2+ (5) e Fe3+ (6) formando o intermediaacuterio

lsquoferrugem verdersquo (natildeo-apresentado nas equaccedilotildees) que eacute precursor da magnetita (7)52 As

nanopartiacuteculas se formam a partir desses minuacutesculos nuacutecleos cristalinos em um meio

supersaturado seguido do crescimento do cristal regido pelo que se conhece como

lsquomaturaccedilatildeo de Ostwaldrsquo onde as partiacuteculas maiores crescem em um conjunto de

partiacuteculas com tamanhos ligeiramente diferentes pela incorporaccedilatildeo das menores47

Nos difratogramas de raios-X dos compoacutesitos (Figura 13c e Figura 13e) natildeo

eacute possiacutevel distinguir a presenccedila da goethita fato pelo qual pode se considerar duas

hipoacuteteses primeiramente por apresentar picos de baixiacutessima intensidade na amostra

inicial (Figura 13a) estes foram agrupados juntamente ao ruiacutedo de fundo de modo que

natildeo se conseguiu distiguiacute-los ou durante o processo de agregaccedilatildeo das nanopartiacuteculas aos

36

cristais de zeoacutelita ao serem redispersas em soluccedilatildeo aquosa essa pequena quantidade

presente na amostra reagiu conforme proposto na equaccedilatildeo (9)48 64

119865119890(119874119867)2 + 2 prop minus119865119890119874119874119867 rarr 11986511989031198744 + 21198672119874 (9)

A apresentaccedilatildeo dos difratogramas da zeoacutelita A (Figura 13b) e de seu

compoacutesito (Figura 13c) mostra que apoacutes o processo de incorporaccedilatildeo das nanopartiacuteculas

a estrutura da zeoacutelita eacute mantida promovendo a diminuiccedilatildeo na intensidade dos picos

(percebida pelo aumento na percepccedilatildeo do ruiacutedo de fundo evidenciado nos menores

acircngulos) possivelmente pela adiccedilatildeo das nanopartiacuteculas que se apresentam como

materiais de menores caracteriacutesticas cristalinas quando comparados agrave zeoacutelita Identifica-

se tambeacutem o pico principal (311) da magnetita em = 35 deg Para a zeoacutelita P (Figura

13d) e seu compoacutesito (Figura 13e) aleacutem da diminuiccedilatildeo na intensidade dos picos da

zeoacutelita natildeo apenas o pico (311) da magnetita eacute identificado mas tambeacutem o pico (220)

em = 30 deg

42 Espectroscopia vibracional de absorccedilatildeo na regiatildeo do infravermelho

A espectroscopia vibracional na regiatildeo do infravermelho (IV) apresenta-se

como anaacutelise complementar agrave anaacutelise estrutural por difraccedilatildeo de raios-X Nesse contexto

eacute necessaacuterio conhecer a estrutura baacutesica da zeoacutelita para fazer a correta atribuiccedilatildeo das

bandas de absorccedilatildeo encontradas

Na Figura 14 satildeo apresentados os espectros de IV para as amostras de caulim

(Figura 14a) metacaulim (Figura 14b) zeoacutelita A (Figura 14c) e zeoacutelita P (Figura 14d)

enquanto que na Tabela 1 satildeo mostradas as bandas em cada espectro e suas respectivas

atribuiccedilotildees de acordo com a literatura

As bandas localizadas na regiatildeo de 3692 a 3440 cm-1 representam vibraccedilotildees

de estiramento dos grupos hidroxila da estrutura sendo que em 3692 e 3620 cm-1 a

hidroxila estaacute ligada ao grupo aluminol e em 3440 cm-1 a banda larga e de baixa

intensidade corresponde agraves vibraccedilotildees de estiramento dos grupos hidroxila nas moleacuteculas

de aacutegua que podem estar nos espaccedilos interlamelares ou adsorvidas na superfiacutecie das

partiacuteculas Ainda sobre a presenccedila de aacutegua verifica-se em 1631 cm-1 uma banda estreita

tambeacutem de baixa intensidade No metacaulim Figura 14b essas bandas relativas agrave aacutegua

permanecem na regiatildeo e na intensidade observada como esperado por conta do

tratamento teacutermico ao qual a amostra foi submetida

37

As bandas com maacuteximos em 1115 1031 1007 e 470 cm-1 satildeo referentes agraves

vibraccedilotildees das ligaccedilotildees Si-O Em 939 e 912 cm-1 tem-se deformaccedilatildeo de hidroxilas ligadas

agrave camada de siliacutecio e de alumiacutenio respectivamente Essas bandas satildeo substituiacutedas no

metacaulim por bandas largas em 814 cm-1 referente agraves vibraccedilotildees de ligaccedilotildees Al-O e em

1080 cm-1 dos grupos Si-O-Si Em 694 e 538 cm-1 referentes agraves ligaccedilotildees Si-O-AlIV que

podem estar indicando ligaccedilatildeo entre as camadas na argila e em 430 cm-1 referente agrave

deformaccedilatildeo das ligaccedilotildees T-O (com T = Si ou Al) No metacaulim bandas em 451 e

660 cm-1 relativas agrave vibraccedilatildeo e estiramento assimeacutetrico em tetraedros TO4

respectivamente as vibraccedilotildees na regiatildeo de 470 cm-1 no caulim tambeacutem podem estar

associadas agrave possiacutevel presenccedila de quartzo nas amostras35

Figura 14 Espectros IV para as amostras em KBr referentes a a) caulim b) metacaulim c) zeoacutelita A d)

zeoacutelita P


38 Tabela 1 Discriminaccedilatildeo das bandas de absorccedilatildeo no IV apresentadas na Figura 14 e respectivas atribuiccedilotildees

Atribuiccedilatildeo Caulim Metacaulim Zeoacutelita A Zeoacutelita P

Al-OH 61 63 65 3692 3650 3620 - - -

H2O 19 29 35 36 61 3440 3470 3435 3450

H2O13 19 29 35 1631 1639 1648 1645

Si-O-Si61 63 1115 1080 - -

Si-O63 1031 - - -

Vibraccedilotildees internas de estiramento assimeacutetrico das ligaccedilotildees T-O

T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 1007 - 1000 999

O-H na camada adjacente de siacutelica 66 939 - - -

Al-OH 37 63 66 912 - - -

Al-O37 - 814 - -

Estiramento de AlIV-OH61 792 - -

Estiramento assimeacutetrico das ligaccedilotildees T-O 22 36 753 - - 741

Si-O-Al 65 694 - - -

T-O nos tetraedros internos13 18 22 28 - 660 668 674

Vibraccedilatildeo de estiramento do duplo anel que constitui a estrutura36 - - - 604

DA-R (prisma cuacutebico da zeoacutelita A)13 19 28 29 37 - - 555 -

Si-O-Al37 63 538 - - -

Si-O63 470 - - -

Si-O-Al nos tetraedros TO4 do anel DA-R 13 19 29 35 37 - - 468 -

TO4 35 37 - 451 - -

T-O36 430 - - 435


39

De acordo com o exposto acerca das amostras de caulim e metacaulim pode-

se perceber que houve modificaccedilatildeo da estrutura por conta da diminuiccedilatildeo na quantidade

de bandas identificadas e seu alargamento sugerindo maior desordem do metacaulim em

relaccedilatildeo ao caulim Aleacutem disso natildeo eacute mais possiacutevel identificar as bandas referentes a

vibraccedilotildees de hidroxilas podendo significar que houve a desidroxilaccedilatildeo da caulinita com

eliminaccedilatildeo de aacutegua e consequente mudanccedila na estrutura do material como proposto na

equaccedilatildeo (10)67

119878119894211986011989721198745(119874119867)4600 deg119862rarr 11986011989721198743 ∙ 2 1198781198941198742 + 21198672119874 (10)

A primeira grande mudanccedila percebida ao comparar os espectros das mateacuterias-

primas (Figura 14a e Figura 14b) e os das zeoacutelitas (Figura 14c e Figura 14d) eacute o aumento

na intensidade das bandas na regiatildeo de 3450 cm-1 relativas ao estiramento das ligaccedilotildees

na moleacutecula de aacutegua e em 1650 cm-1 agrave deformaccedilatildeo angular das ligaccedilotildees na moleacutecula de

aacutegua Com isso entende-se que o processo de siacutentese das zeoacutelitas promoveu maior

incorporaccedilatildeo de aacutegua em suas estruturas

A regiatildeo entre 200 e 1300 cm-1 chamada de regiatildeo do infravermelho meacutedio

traz informaccedilotildees sobre a constituiccedilatildeo das zeoacutelitas visto que conteacutem vibraccedilotildees

fundamentais de sua estrutura7 A regiatildeo de 950 a 1250 cm-1por exemplo apresenta

fortes vibraccedilotildees em seus espectros (Figura 14c e Figura 14d) referentes ao estiramento

assimeacutetrico de suas ligaccedilotildees com a principal banda localizada em 1000 cm-1e o ombro

identificado em 1126 cm-1 na zeoacutelita P Jaacute na regiatildeo de 420 a 500 cm-1 tem-se vibraccedilotildees

referentes a vibraccedilotildees e deformaccedilotildees das ligaccedilotildees T-O nesses tetraedros com as bandas

em 468 e 435 cm-1 para as zeoacutelitas A e P respectivamente

Na regiatildeo de 650 e 820 cm-1 modos de estiramento envolvendo

principalmente aacutetomos tetraeacutedricos satildeo menos pronunciados e mais sensiacuteveis agrave razatildeo

SiAl da estrutura podendo levar agrave diminuiccedilatildeo da intensidade com aumento no nuacutemero de

aacutetomos de alumiacutenio tetraeacutedricos7 Para a zeoacutelita A apenas uma banda eacute identificada nessa

regiatildeo em 668 cm-1 enquanto a zeoacutelita P apresenta as bandas em 674 e 741 cm-1

Tem-se ainda vibraccedilotildees associadas agraves ligaccedilotildees externas entre os tetraedros e

o tipo e modo de arranjo das unidades secundaacuterias de construccedilatildeo na estrutura das zeoacutelitas

relacionadas agrave formaccedilatildeo da abertura dos poros localizadas na regiatildeo entre 300 e 420 cm-

1que natildeo podem ser observadas nos espectros apresentados e agrave presenccedila dos aneacuteis duplos

D4R e D6R na regiatildeo entre 500 e 650 cm-1 assinalada em maior intensidade em

40

554 cm-1 na zeoacutelita A e para a zeoacutelita P a fraca absorccedilatildeo apresentada em 604 cm-1

atribuiacuteda a um modo de estiramento desses aneacuteis

Na Figura 15 satildeo apresentados os espectros de IV para as amostras de

nanopartiacuteculas magneacuteticas (Figura 15a) zeoacutelita A (Figura 15b) e seu compoacutesito (Figura

15c) e zeoacutelita P (Figura 15d) e seu compoacutesito (Figura 15e) enquanto que a Tabela 2

apresenta em seguida a discriminaccedilatildeo das bandas em cada espectro e sua respectiva

atribuiccedilatildeo de acordo com a literatura

Figura 15 Espectros IV para as amostras em KBr referentes a a) nanopartiacuteculas magneacuteticas b) zeoacutelita A

c) compoacutesito de zeoacutelita A d) zeoacutelita P e) compoacutesito de zeoacutelita P


A partir da anaacutelise da Figura 15 e da Tabela 2 pode ser feita uma comparaccedilatildeo

entre os espectros obtidos para as zeoacutelitas puras e os compoacutesitos verificando que a

formaccedilatildeo do compoacutesito natildeo modificou a estrutura das zeoacutelitas com suas bandas

caracteriacutesticas permanecendo bastante proeminentes enquanto que as bandas relativas agrave

magnetita natildeo foram identificadas nos compoacutesitos possivelmente por haver sobreposiccedilatildeo

dessas bandas com as bandas identificadas para as zeoacutelitas

41

As nanopartiacuteculas magneacuteticas natildeo apresentam bandas em torno de 1000 cm-

1 relativas ao estiramento assimeacutetrico das ligaccedilotildees T-O da estrutura zeoliacutetica e mostram

a presenccedila de aacutegua livre e adsorvida nos nuacutemeros de onda de 3420 e 1623 cm-1 Em

1120 cm-1 tem-se uma banda de baixa intensidade devido a vibraccedilotildees de grupos SO42-

adsorvidos agrave superfiacutecie provavelmente oriundos do processo siacutentese que durante as

lavagens natildeo os eliminou totalmente (tendo em vista que a mateacuteria-prima utilizada foi o

sulfato ferroso) indicando a possibilidade de realizar mais lavagens para eliminaccedilatildeo

desses grupos restantes

42

Tabela 2Discriminaccedilatildeo das bandas de absorccedilatildeo no IV apresentadas na Figura 15 e respectivas atribuiccedilotildees

Atribuiccedilatildeo NP Zeo A Compoacutesito

de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P

Estiramento de ligaccedilotildees da moleacutecula de aacutegua19 29 35 36 51 61 3420 3450 3425 3435 3437

modo de estiramento de OH na estrutura da goethita51 3168 - - - -

H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643

H-O-H de aacutegua adsorvida na amostra51 68-70 1623 - - - -

SO42- adsorvidos superficialmente51 1120 - - - 1116

Vibraccedilotildees internas de estiramento assimeacutetrico das ligaccedilotildees

T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998

Vibraccedilotildees Fe-O-H na goethita51 884 794 - - - -

Estiramento assimeacutetrico das ligaccedilotildees T-O 22 36 - - - 741 741

Vibraccedilotildees internas de estiramento das ligaccedilotildees T-O nos

tetraedros internos)13 18 22 28 - 668 668 674 673

vibraccedilatildeo de estiramento do duplo anel que constitui a estrutura36 - - - 604 600

Fe-O em siacutetios tetraeacutedricos51 68 579 - - - -

DA-R (prisma cuacutebico da zeoacutelita A)13 19 28 29 37 - 555 555 - -

Si-O-Al nos tetraedros TO4 do anel DA-R13 19 29 35 37 - 468 465 -

T-O36 - - - 435 440


43

Em 794 e 884 cm-1 tem-se a presenccedila de bandas de intensidades reduzidas

relativas agraves vibraccedilotildees Fe-O-H na estrutura da goethita (indicando a presenccedila desse oacutexido

de ferro em pequena proporccedilatildeo na amostra como proposto apoacutes a anaacutelise do difratograma

da Figura 13) ou ainda como sugerido por Galvatildeo et al 201649 por serem sintetizadas

em meio alcalino o nuacutecleo magneacutetico pode estar cercado por grupos OH- o que leva agrave

formaccedilatildeo de bandas referentes agraves ligaccedilotildees Fe-O-H

Outras bandas de baixa intensidade tambeacutem satildeo identificadas na amostra

(Figura 15a) com maior definiccedilatildeo na regiatildeo de 579 cm-1 atribuiacutedas agrave deformaccedilatildeo das

ligaccedilotildees Fe-O nos siacutetios tetraeacutedricos (essa banda tambeacutem pode estar associada agrave presenccedila

de hematita visto que se refere agraves ligaccedilotildees entre aacutetomos de Fe3+) Trabalhos anteriores51

70 reportam ainda a presenccedila de bandas caracteriacutesticas das ferritas em regiotildees de nuacutemero

de onda abaixo de 400 cm-1 que natildeo puderam ser observadas nos espectros apresentados


Na Figura 16 satildeo apresentadas as micrografias eletrocircnicas de varredura para

as amostras de caulim (Figura 16a e Figura 16b) e metacaulim (Figura 16c e Figura 16d)

com as escalas utilizadas em cada imagem

Figura 16 Micrografias eletrocircnicas de varredura para as amostras de caulim (a b) e metacaulim (c d)


44

As duas amostras apresentam estrutura lamelar proacutepria de argilas com visiacutevel

contorno hexagonal e tamanhos distintos35-37 Eacute possiacutevel ainda que de forma sutil

perceber os efeitos do tratamento teacutermico na morfologia do metacaulim tendo este

apresentado um maior espaccedilamento entre as partiacuteculas lamelares aleacutem de bordas mais

suaves e superfiacutecie ligeiramente opaca 36 37 63

Na Figura 17 satildeo apresentadas as micrografias para as amostras utilizadas de

caulim (Figura 17a) o qual originou a zeoacutelita A (Figura 17b e Figura 17c) e a zeoacutelita P

(Figura 17f e Figura 17g) as nanopartiacuteculas (Figura 17e) que foram incorporadas agraves duas

zeoacutelitas formando os compoacutesitos de zeoacutelita A (Figura 17d) e de zeoacutelita P (Figura 17h)

Figura 17 Micrografias eletrocircnicas de varredura onde a) caulim b e c) zeoacutelita A d) compoacutesito de zeoacutelita

A f e g) zeoacutelita P h) compoacutesito de zeoacutelita P


A importacircncia de utilizaccedilatildeo da microscopia eletrocircnica na caracterizaccedilatildeo de

zeoacutelitas estaacute na diferenccedila apresentada pela morfologia da mateacuteria-prima e das zeoacutelitas

formadas com a forma cuacutebica percebida nos cristais de zeoacutelita A enquanto que para a

zeoacutelita P tem-se pequenos agregados pseudoesfeacutericos Essas diferenccedilas decorrem

principalmente dos mecanismos de crescimento e nucleaccedilatildeo transcorridos durante a

siacutentese29

Utilizando o detector de eleacutetrons secundaacuterios juntamente com o detector de

energia dispersiva de raios-X eacute possiacutevel identificar os elementos quiacutemicos presentes na

amostra e sua distribuiccedilatildeo atraveacutes do mapeamento desses elementos Essas micrografias

satildeo apresentadas para as zeoacutelitas A (Figura 18a) e P (Figura 18b) e para os compoacutesitos de

zeoacutelita A (Figura 18c) e P (Figura 18d)

45

Figura 18 Micrografias eletrocircnicas de varredura com sobreposiccedilatildeo dos mapas de elementos adquiridos pelo

detector de EDS onde a) zeoacutelita A b) zeoacutelita P c) compoacutesito de zeoacutelita A d) compoacutesito de zeoacutelita P


As nanopartiacuteculas apresentadas em Figura 17d apresentam-se como pequenas

esferas com tamanhos aproximados de 60 nm arranjadas na forma de aglomerados Natildeo

foi possiacutevel por meio desta teacutecnica identificar partiacuteculas que pudessem ser associadas agrave

goethita como indicado nos difratogramas de raios-X (Figura 13) e nos espectros de

infravermelho (Figura 15) possivelmente pela pequena quantidade presente ou por

estarem encobertas pelas nanopartiacuteculas de magnetita

A zeoacutelita mostrada na Figura 17b e Figura 18a apresenta formato cuacutebico que

eacute caracteriacutestico da zeoacutelita A com bordas bem definidas e aspecto notadamente diferente

do apresentado pelo metacaulim mateacuteria-prima utilizada (Figura 17a) Aleacutem disso eacute

possiacutevel tambeacutem observar cristais que apresentam geminaccedilatildeo e uniformidade em suas

dimensotildees proacuteximas de 2 m13 30 34 Nota-se que a zeoacutelita P (Figura 17c e Figura 18b)

tambeacutem apresenta sua morfologia caracteriacutestica em que pequenos cristais ortorrocircmbicos

com aproximadamente 300 nm de tamanho formam pseudoesferas que se encontram

algumas vezes agregadas entre si formando aglomerados de tamanhos variaacuteveis22 24 36

Natildeo foi identificado material sem forma entre os cristais de zeoacutelita formados como em

outros processos de siacutentese descritos24 29 30 34 sustentando que o meacutetodo utilizado foi

eficiente para a siacutentese das zeoacutelitas propostas utilizando caulim de acordo com as

46

proporccedilotildees de oacutexidos jaacute estudadas para cada uma das suas respectivas misturas reacionais

com fontes convencionais

Como mostrado na Figura 17e e Figura 18c para o compoacutesito de zeoacutelita A e

na Figura 17f e Figura 18d para o compoacutesito de zeoacutelita P as nanopartiacuteculas agregaram-

se agrave superfiacutecie das zeoacutelitas espalhadas homogeneamente oferecendo um aspecto de

pulverizaccedilatildeo sem alterar a morfologia das zeoacutelitas apoacutes a incorporaccedilatildeo na formaccedilatildeo do

compoacutesito32 71


A Figura 19 apresenta as micrografias eletrocircnicas de transmissatildeo para a

amostra de nanopartiacuteculas magneacuteticas com diferentes magnitudes

Figura 19 Micrografias eletrocircnicas de transmissatildeo para a amostra de nanopartiacuteculas magneacuteticas


47

A partir das micrografias apresentadas na Figura 19 eacute possiacutevel visualizar a

morfologia esfeacuterica tiacutepica da magnetita52 72 de tamanhos variados entre 20 e 100 nm

Essa variaccedilatildeo nas dimensotildees das nanopartiacuteculas pode ser atribuiacuteda ao processo de

maturaccedilatildeo dos cristais durante seu crescimento48 A aglomeraccedilatildeo das nanopartiacuteculas

propostas pelo seu histograma de distribuiccedilatildeo de partiacuteculas Figura 23a eacute percebido pela

apresentaccedilatildeo de regiotildees mais escuras nas micrografias Tambeacutem se identificam

nanobastotildees possivelmente de goethita52 73 74 em pequena quantidade (apontado na

Figura 19a) pelo seu formato caracteriacutestico de agulhas como proposto pelas anaacutelises de

difraccedilatildeo de raios-X (Figura 13a) e espectroscopia IV (Figura 15a)


Na Figura 20 satildeo apresentadas as curvas de magnetizaccedilatildeo para as trecircs

amostras magneacuteticas nanopartiacuteculas magneacuteticas e compoacutesitos de zeoacutelita A e de zeoacutelita P

A partir da observaccedilatildeo das curvas de magnetizaccedilatildeo pode-se destacar seu

formato relativo a material ferromagneacutetico ou ferrimagneacutetico75 e a partir dos valores

encontrados para campo coercivo (Hc) eacute possiacutevel caracterizar e distinguir os materiais

magneacuteticos76 Os dados em campos menores (Figura 20b) revelam pequena histerese

caracterizada pela baixa coercividade para as trecircs amostras de 68 G

O efeito do tamanho das partiacuteculas no campo coercivo aumenta com seu

tamanho meacutedio Isso eacute melhor explicado pelas interaccedilotildees magneacuteticas dipolares resultantes

da agregaccedilatildeo entre as partiacuteculas menores no crescimento dos agrupamentos que pode ser

responsaacutevel pelos desvios das medidas magneacuteticas59 72 O fato de que as trecircs curvas

apresentadas fornecem o mesmo valor para Hc sugere que apoacutes a incorporaccedilatildeo das

nanopartiacuteculas agrave estrutura da zeoacutelita natildeo haacute modificaccedilatildeo de suas propriedades

magneacuteticas tambeacutem demonstrado pelo perfil semelhante das curvas

As diferenccedilas encontradas na magnetizaccedilatildeo de saturaccedilatildeo e remanecircncia

apresentados na Tabela 3 devem-se agrave presenccedila de material natildeo-magneacutetico na amostra27

59 69 70 e eacute proporcional agrave massa utilizada na siacutentese Esses valores ainda assim conferem

aos compoacutesitos propriedades magneacuteticas suficientes para que sejam atraiacutedos por um iacutematilde

e redispersos em outro meio aquoso apoacutes remoccedilatildeo do campo magneacutetico externo19 59

48

Figura 20 Curvas de magnetizaccedilatildeo para as amostras de nanopartiacuteculas magneacuteticas e compoacutesitos de zeoacutelita

A e de zeoacutelita P conforme indicado na legenda em ampla faixa de campo magneacutetico aplicado (a) e em uma

menor faixa de campo aplicado (b)


Tabela 3 Valores de Ms Hc e Mr obtidos a partir das cuvas de magnetizaccedilatildeo para as amostras magneacuteticas

Amostra Ms (emu g-1) Hc (G) Mr (emu g-1)

Nanopartiacuteculas magneacuteticas 630 68 72

Compoacutesito de zeoacutelita A 171 68 18

Compoacutesito de zeoacutelita P 176 68 20

Fonte Elaborada pela autora (2016)

Os valores de Ms de 63 emu g-1 para as amostras satildeo similares aos

encontrados na literatura48 68 70 77 para partiacuteculas com diacircmetro superior a 29 nm7049

corroborando as evidecircncias acerca da presenccedila de magnetita como composto magneacutetico

majoritaacuterio nas amostras Esses valores satildeo inferiores agrave magnetizaccedilatildeo de saturaccedilatildeo da

magnetita na sua forma convencional (natildeo-nanomeacutetrica) de aproximadamente

90 emu g-159 70 e satildeo um bom indicativo sobre o tamanho nanomeacutetrico dos materiais

ainda que acima do diacircmetro criacutetico de partiacuteculas superparamagneacuteticas77

Vaacuterios fatores podem afetar a magnetizaccedilatildeo de saturaccedilatildeo natildeo somente o

tamanho das partiacuteculas mas tambeacutem cristalinidade e contaminaccedilatildeo da amostra68 de

49

modo que em uma mistura de dois oacutexidos de ferro como visualizado pelos resultados de

difraccedilatildeo de raios-x (Figura 13) e espectroscopia IV (Figura 15) haacute diminuiccedilatildeo da Ms

Muerbe et al70 tambeacutem atribuem a diminuiccedilatildeo de magnetizaccedilatildeo agrave presenccedila de aacutegua

adsorvida na amostra ou possiacutevel oxidaccedilatildeo da magnetita a maghemita

Na Figura 21 satildeo apresentadas as curvas de FC e ZFC para as amostras

magneacuteticas nanopartiacuteculas magneacuteticas compoacutesitos de zeoacutelita A e de zeoacutelita P conforme

indicado na legenda da figura permitindo verificar o comportamento magneacutetico dos

materiais sob influecircncia da temperatura

Figura 21 Curvas de magnetizaccedilatildeo de FC e ZFC para as amostras de nanopartiacuteculas magneacuteticas e dos

compoacutesitos de zeoacutelita A + NP e zeoacutelita P + NP como indicado na legenda da figura


Assim como na Figura 20 as curvas de magnetizaccedilatildeo em funccedilatildeo da

temperatura (Figura 21) apresentam perfil similar entre as nanopartiacuteculas e os compoacutesitos

indicando que todas as amostras satildeo ferrimagneacuteticas e bloqueadas tendo em vista que

natildeo eacute possiacutevel perceber graficamente sua temperatura de bloqueio identificada no ponto

maacuteximo da curva de ZFC Como a temperatura de bloqueio dos materiais eacute maior do que

300 K a energia teacutermica fornecida a temperatura ambiente natildeo eacute suficiente para superar

a barreira energeacutetica e desalinhar os spins magneacuteticos o que explica a coercividade e

50

magnetizaccedilatildeo remanente e esse fato eacute mais uma confirmaccedilatildeo do tamanho das partiacuteculas

superior ao diacircmetro sugerido para amostras superparamagneacuteticas49


A Figura 22 apresenta as curvas termogravimeacutetricas para as zeoacutelitas

sintetizadas A Figura 22a mostra o termograma da zeoacutelita A Figura 22b do compoacutesito

de zeoacutelita A Figura 22c zeoacutelita P e Figura 22d o compoacutesito de zeoacutelita P

Figura 22 Curvas termogravimeacutetricas para as amostras a) zeoacutelita A b) compoacutesito de zeoacutelita A c) zeoacutelita

P d) compoacutesito de zeoacutelita P


A anaacutelise dos termogramas eacute complementada pelos resultados de calorimetria

diferencial exploratoacuteria (DSC) os quais podem fornecer uma visatildeo mais clara dos eventos

teacutermicos Entre os graacuteficos observa-se um perfil diferente para os dois tipos de zeoacutelita

apresentados que resultam de diferentes razotildees SiAl gerando estruturas e morfologias

distintas22 e similaridade entre a zeoacutelita e o respectivo compoacutesito observando menor

perda de massa apoacutes a incorporaccedilatildeo das nanopartiacuteculas magneacuteticas como sugerido por

Yamaura et al59 Isso deve acontecer por haver menor quantidade de zeoacutelita presente no

51

compoacutesito59 de modo que as nanopartiacuteculas natildeo sofrem perda acentuada de massa

mesmo passando por oxidaccedilatildeo de sua estrutura formando maghemita e hematita com o

aumento de temperatura Com isso apenas a fraccedilatildeo de zeoacutelita presente no compoacutesito eacute

responsaacutevel pela variaccedilatildeo de massa sofrida

Para a zeoacutelita A (Figura 22a) tem-se perda de massa maacutexima de 172 na

faixa de temperatura estudada que diminui para 149 apoacutes a formaccedilatildeo do compoacutesito

(Figura 22b) Ateacute 200 ordmC verifica-se um acentuado evento endoteacutermico no DSC onde

acontece a maior perda de massa com 140 para a zeoacutelita e 100 para o compoacutesito

pode-se associar agrave perda de aacutegua adsorvida fisicamente pela estrutura na segunda regiatildeo

entre 200 e 400 ordmC sem grande variaccedilatildeo de energia apresentada pelo DSC tem-se perca

de 40 aproximadamente e pode estar associada agrave desidroxilaccedilatildeo da estrutura ou

eliminaccedilatildeo de aacutegua quimicamente adsorvida22 24 78 O terceiro evento com variaccedilatildeo de

aproximadamente 30 na massa sugerido pelo graacutefico de DSC exoteacutermico pode estar

relacionado a transformaccedilotildees de fases ou agrave amorfizaccedilatildeo das amostras22 24

A zeoacutelita P (Figura 22c) apresenta perda de 160 e seu compoacutesito

magneacutetico 115 (Figura 22d) Inicialmente tem-se um pico endoteacutermico acentuado ateacute

145 ordmC responsaacutevel por 66 e 50 e um outro evento endoteacutermico de menor

intensidade entre 145 degC e 200 degC com 32 e 27 aos quais associa-se a eliminaccedilatildeo

de aacutegua Entre 200 degC e 400 degC haacute uma pequena variaccedilatildeo de energia no sistema com

diminuiccedilatildeo da massa em 49 e 34 relacionadas agrave desidroxilaccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo de

aacutegua adsorvida quimicamente na estrutura22 24 78 Por uacuteltimo tem-se acima de 400 degC

um evento exoteacutermico apresentado pelo DSC em que a massa das amostras permanece

estaacutevel o que pode estar associado agrave amorfizaccedilatildeo da estrutura ou transformaccedilotildees de

fase22 24


A distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica apresenta-se como teacutecnica importante para o

estudo proposto pois indica o comportamento dos materiais no meio de aplicaccedilatildeo isto eacute

soluccedilatildeo aquosa Na Figura 23 apresenta-se a distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica cumulativa (em

vermelho onde o somatoacuterio do nuacutemero de partiacuteculas em percentagem eacute mostrado) e os

seus histogramas (indicam a quantidade relativa de partiacuteculas de acordo com seus

diacircmetros) para as amostras de nanopartiacuteculas magneacuteticas Figura 23a Figura 23b zeoacutelita

A Figura 23c compoacutesito de zeoacutelita A Figura 23d zeoacutelita P Figura 23e compoacutesito de

zeoacutelita P

52

Figura 23 Medidas de distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica para as amostras a) nanopartiacuteculas magneacuteticas b)

zeoacutelita A c) compoacutesito de zeoacutelita A d) zeoacutelita P e) compoacutesito de zeoacutelita P


Na Figura 23a o histograma das nanopartiacuteculas magneacuteticas mostra sua

distribuiccedilatildeo em dois grupos de aglomerados distintos de 1 m e 19 m valores superiores

aos encontrados nas mediccedilotildees realizadas por meio das teacutecnicas de microscopia eletrocircnica

empregadas (Figura 16d e Figura 19) de 50 nm em meacutedia O limite miacutenimo do aparelho

utilizado para ediccedilatildeo do tamanho de partiacuteculas eacute de 40 nm e segundo essas teacutecnicas as

nanopartiacuteculas apresentam dimensotildees muito proacuteximas a esse valor encontrando-se na

regiatildeo de erro de mediccedilatildeo aleacutem disso essas dimensotildees referem-se agraves partiacuteculas

individualmente enquanto que os histogramas apresentam as dimensotildees das partiacuteculas

53

em meio aquoso onde elas podem formar aglomerados cujas dimensotildees satildeo interpretadas

pela teacutecnica utilizada como se fossem de fato partiacuteculas coesas

As zeoacutelitas apresentam-se em meio aquoso em aglomerados de diacircmetro

meacutedio de 115 microm para a zeoacutelita A (Figura 23b) condizente com as dimensotildees dos

aglomerados visualizados na micrografia obtida (Figura 18a) e 125 microm para o seu

compoacutesito de zeoacutelita A (Figura 23c) distribuiacutedas em apenas um grupo de dimensatildeo

proacutexima a esse valor Jaacute para a zeoacutelita P (Figura 23d) tem-se o diacircmetro meacutedio de 95 microm

tambeacutem condizente com as dimensotildees dos aglomerados visualizados na micrografia

obtida (Figura 18b) com as partiacuteculas distribuiacutedas em aglomerados de 7 e 10 microm

enquanto seu compoacutesito de zeoacutelita P (Figura 23e) apresenta diacircmetro meacutedio de 124 microm

em aglomerados de 35 e 10 microm Em comum percebe-se que os histogramas das zeoacutelitas

apoacutes a formaccedilatildeo dos compoacutesitos sofre um alargamento cobrindo uma maior faixa de

dimensatildeo das partiacuteculas


481 Teste inicial

Na Figura 24 satildeo apresentados os resultados do teste inicial de abrandamento

em termos de percentual de remoccedilatildeo para os dois tempos estudados utilizando as zeoacutelitas

A e seu compoacutesito (Am) e para a zeoacutelita P e seu compoacutesito (Pm) com as massas

correspondentes a cada um e 20 mL da soluccedilatildeo de Ca2+ 110 mg L-1

Eacute possiacutevel perceber de maneira geral a alta remoccedilatildeo de Ca2+ pelas zeoacutelitas e

os compoacutesitos e a pequena influecircncia das nanopartiacuteculas A zeoacutelita A e seu compoacutesito

atingiram o equiliacutebrio antes de 2 h tendo em vista que mantiveram o percentual de

remoccedilatildeo mesmo apoacutes as 24 h de 9524 Jaacute para a zeoacutelita P e seu compoacutesito houve um

pequeno aumento no percentual de remoccedilatildeo de 9342 para 9451 na zeoacutelita P e de

9232 para 9451 no compoacutesito de zeoacutelita P

Esses resultados apontam para uma melhor eficiecircncia de remoccedilatildeo de Ca2+

pela zeoacutelita A e seu compoacutesito e o sutil aumento de remoccedilatildeo observado para a zeoacutelita P

e seu compoacutesito apoacutes as 24 h foi desconsiderado para os experimentos de tempo de

contato que foram ateacute 2 h A massa de nanopartiacuteculas presente no compoacutesito apresentou

uma influecircncia muito baixa na remoccedilatildeo do iacuteon proposto e por isso para as etapas

posteriores dos ensaios de abrandamento as nanopartiacuteculas magneacuteticas natildeo foram

estudadas

54

Figura 24 Teste inicial de abrandamento para 30 mg das zeoacutelitas A e P e 40 mg dos compoacutesitos utilizando

20 mL de soluccedilatildeo Ca2+ 110 mg L-1


O processo que rege a remoccedilatildeo do Ca2+ da soluccedilatildeo eacute de troca iocircnica

essencialmente com os iacuteons Na+ presentes na estrutura dos materiais Como apresentado

anteriormente a presenccedila de alumiacutenio tetravalente na estrutura das zeoacutelitas eacute responsaacutevel

pela criaccedilatildeo de uma carga parcial negativa que eacute compensada pela presenccedila de iacuteons

metaacutelicos15 Nas zeoacutelitas em estudo a utilizaccedilatildeo de NaOH no processo de siacutentese insere

iacuteons Na+ como caacutetions de compensaccedilatildeo que satildeo trocados pelo Ca2+ durante o

abrandamento Com isso as zeoacutelitas de maior razatildeo SiAl podem apresentar melhor

estabilidade teacutermica (como visualizado em Figura 22) mas tendem a apresentar menor

capacidade de troca iocircnica

Com esse estudo tambeacutem eacute possiacutevel destacar que a impregnaccedilatildeo das

nanopartiacuteculas na estrutura das zeoacutelitas natildeo interferiu no processo de remoccedilatildeo de Ca2+

servindo apenas como facilitadores de remoccedilatildeo do meio pela separaccedilatildeo magneacutetica com

valores similares de remoccedilatildeo entre as zeoacutelitas e os compoacutesitos sendo necessaacuterio apenas

correlacionar a massa de zeoacutelita presente no compoacutesito

Outros autores estudando meacutetodos de abrandamento de aacuteguas obtiveram

valores de remoccedilatildeo entre 69 e 99 conforme apresentado na Tabela 4

55


Tipo de tratamento Remoccedilatildeo Referecircncia

Zeoacutelita A 96 Loiola et al 201233

Zeoacutelita A comercial 75

Resina de troca catiocircnica 88 Entezari amp Tahmasbi 200954

Resina + ultrassom 99

Zeoacutelita P 92 Arrigo et al 200779

Zeoacutelita Natural 89 Sivasankar amp Ramachandramoorthy 201180


Dentre esses tratamentos destaca-se que o uso de uma zeoacutelita A comercial

obteacutem apenas 75 de eficiecircncia valor inferior aos valores maacuteximos de remoccedilatildeo obtidos

pelas zeoacutelitas e pelos compoacutesitos propostos nesse trabalho Os mesmos autores

entretanto tambeacutem propotildeem a utilizaccedilatildeo de uma zeoacutelita A sintetizada a partir de caulim

obtendo cerca de 96 de remoccedilatildeo valor similar aos obtidos nesse estudo utilizando

maior massa desse adsorvente33 Outros trabalhos mostram a utilizaccedilatildeo de uma zeoacutelita

natural em uma coluna de leito fixo levando a 891 de remoccedilatildeo80

Um material comum para aplicaccedilotildees de troca iocircnica a resina de troca

catiocircnica obteacutem valores de remoccedilatildeo inferiores aos obtidos de aproximadamente 88

utilizando uma quantidade em massa muito maior apenas com a aplicaccedilatildeo de radiaccedilatildeo

ultrassocircnica eacute possiacutevel obter valores de 99 de remoccedilatildeo levando agrave remoccedilatildeo completa do

iacuteon com um maior gasto energeacutetico54 Acerca de trabalhos utilizando zeoacutelita P Arrigo et

al 200779 obtiveram 92 utilizando resiacuteduos de mineraccedilatildeo de pedra-pomes

zeolitizados valor um pouco inferior agrave porcentagem obtida com a zeoacutelita P e seu

compoacutesito

Se os valores de remoccedilatildeo fossem expressos em termos de capacidade maacutexima

de adsorccedilatildeo seria possiacutevel identificar valores diferentes para os compoacutesitos menores do

que os das zeoacutelitas jaacute que leva em conta a massa de adsorvente utilizada que possui

material com capacidade muito baixa de troca catiocircnica

482 Variaccedilatildeo do tempo

Na Figura 25 satildeo apresentados os resultados do teste de tempo de contato em

termos de percentual de remoccedilatildeo utilizando as zeoacutelitas A e P e os respectivos compoacutesitos

com as massas correspondentes a cada um e 20 mL da soluccedilatildeo de Ca2+ 110 ppm

56

A anaacutelise do graacutefico mostra que a zeoacutelita A e seu compoacutesito apresentaram

valores muito proacuteximos de remoccedilatildeo com maacuteximos de 9757 e 9686

respectivamente atingindo o equiliacutebrio rapidamente em 5 minutos de tratamento Com

isso para os ensaios posteriores de variaccedilatildeo de massa utilizou-se o tempo de 20 minutos

garantindo que o sistema tenha atingido o equiliacutebrio

Figura 25 Estudo do tempo de contato para 20 mL de soluccedilatildeo Ca2+ 110 ppm e 30 mg das zeoacutelitas A e P e

40 mg dos compoacutesitos


A zeoacutelita P atingiu o equiliacutebrio tambeacutem nos primeiros minutos variando um

pouco com maacuteximo de remoccedilatildeo de 8975 em 60 minutos enquanto que o seu

compoacutesito passou mais tempo estabilizando os valores percentuais de remoccedilatildeo em

valores proacuteximos aos da zeoacutelita P e entre si com 9108 em 60 minutos Assim para os

ensaios posteriores de variaccedilatildeo de massa utilizou-se o tempo de 60 minutos de agitaccedilatildeo


Desta forma percebe-se que a zeoacutelita P e seu compoacutesito apresentam uma

cineacutetica de remoccedilatildeo de Ca2+ mais lenta em relaccedilatildeo agrave zeoacutelita A por conta de maior razatildeo

SiAl (que implica em uma menor quantidade de caacutetions trocaacuteveis em sua estrutura) eou

acessibilidade ao principal sistema de cavidades

57

Outros autores apontam a eficiecircncia de remoccedilatildeo de seus meacutetodos com relaccedilatildeo

ao tempo utilizado e ao comparaacute-los agrave eficiecircncia obtida com as zeoacutelitas e seus respectivos

compoacutesitos eacute possiacutevel identificar facilmente suas vantagens A utilizaccedilatildeo de uma zeoacutelita

A mesoporosa leva agrave remoccedilatildeo de 50 de Ca2+ com 23 minutos de tratamento53 e para a

resina de troca catiocircnica 88 em 30 minutos54 esses valores satildeo inferiores aos valores

obtidos de cerca de 97 e 90 para as zeoacutelita propostas A e P respectivamente Apenas

com a utilizaccedilatildeo da resina de troca iocircnica em conjunto com aparelho de ultrassom

consegue-se superar esses valores obtendo jaacute em 10 minutos 99 de remoccedilatildeo54

entretanto essa aplicaccedilatildeo acarreta em um maior custo e consumo energeacutetico Tambeacutem

identifica-se a utilizaccedilatildeo de deionizaccedilatildeo capacitiva alcanccedilando-se valores maacuteximos de

90 de remoccedilatildeo apoacutes 3 minutos57 que natildeo satildeo vantajosos pois tambeacutem leva a um maior

gasto energeacutetico aleacutem de que os valores de remoccedilatildeo natildeo se manteacutem constantes com o

decorrer do tempo de utilizaccedilatildeo

483 Variaccedilatildeo de massa

Na Figura 26 eacute apresentado o estudo de massa de adsorvente em termos de

percentual de remoccedilatildeo utilizando as zeoacutelitas A e P e os respectivos compoacutesitos com as

massas correspondentes de zeoacutelita em cada ensaio e 20 mL da soluccedilatildeo de

Ca2+ 110 mg L-1

A zeoacutelita A apresenta diferenccedilas de percentual de remoccedilatildeo em relaccedilatildeo ao seu

compoacutesito que vai sendo minimizada com o aumento de massa utilizada Jaacute para a zeoacutelita

P os valores de remoccedilatildeo satildeo proacuteximos aos do compoacutesito havendo uma inversatildeo no

primeiro ensaio em que o compoacutesito apresenta 962 de remoccedilatildeo e a zeoacutelita 291

Outro ponto a ser destacado eacute o equiliacutebrio estabelecido diferentemente para

as duas zeoacutelitas A zeoacutelita A atinge o seu estado de equiliacutebrio utilizando a massa de 40 mg

com 9774 de remoccedilatildeo e seu compoacutesito 9608 ao utilizar massa equivalente a 60 mg

de zeoacutelita Com isso percebe-se ainda a remoccedilatildeo um pouco inferior da zeoacutelita P mesmo

com maiores valores de massa de zeoacutelita utilizados por conta de maior razatildeo SiAl em

sua estrutura Para a zeoacutelita P e seu compoacutesito tambeacutem haacute estabilizaccedilatildeo da remoccedilatildeo de

modo que a utilizaccedilatildeo de maiores massas de adsorvente natildeo promovem o aumento da

troca iocircnica

58

Figura 26 Estudo da massa de adsorvente utilizando 20 mL de Ca2+ 110 mg L-1 por 20 minutos (zeoacutelita A

e compoacutesito) e 60 minutos (zeoacutelita P e compoacutesito)


59

5 CONCLUSOtildeES

Os resultados de caracterizaccedilatildeo das zeoacutelitas mostraram que utilizando

misturas reacionais com proporccedilotildees molares definidas em trabalhos anteriores mesmo

que com mateacuterias-primas distintas eacute possiacutevel obter as zeoacutelitas A e P a partir de um caulim

branco apresentando apenas quartzo como fase secundaacuteria em pequena quantidade (o

qual estaacute presente no metacaulim utilizado como evidenciado nos difratogramas de raios-

X e nos espectros de infravermelho obtidos) Aleacutem disso a morfologia observada por

meio de microscopia eletrocircnica de varredura condiz com as caracteriacutesticas esperadas para

cada tipo de zeoacutelita com cristais cuacutebicos de 2 microm e aglomerados de 115 microm

aproximadamente para a zeoacutelita A a zeoacutelita P apresentou morfologia tiacutepica de

pseudoesferas com tamanhos variaacuteveis apresentando aglomerados de diacircmetro meacutedio de

95 microm

Os compoacutesitos de zeoacutelitas magneacuteticas foram obtidos a partir da impregnaccedilatildeo

de nanopartiacuteculas de magnetita esfeacutericas e diacircmetro meacutedio de 50 nm com tendecircncia agrave

formaccedilatildeo de aglomerados de 1 e 19 microm em soluccedilatildeo aquosa Por meio da difraccedilatildeo de

raios-X e espectroscopia IV identificou-se a presenccedila de uma pequena proporccedilatildeo de

goethita confirmada por microscopia eletrocircnica de transmissatildeo entretanto que natildeo foi

evidenciada apoacutes a incorporaccedilatildeo das nanopartiacuteculas agraves zeoacutelitas na formaccedilatildeo dos

compoacutesitos A morfologia das zeoacutelitas foi mantida com as nanopartiacuteculas espalhadas

homogeneamente pela sua superfiacutecie

As propriedades dos materiais magneacuteticos foram similares apresentando um

perfil de suas curvas de magnetizaccedilatildeo condizentes com o de materiais ferrimagneacuteticos e

presenccedila de magnetizaccedilatildeo remanente diante dos resultados de ZFC e FC confirma-se o

tamanho das nanopartiacuteculas superior ao diacircmetro criacutetico para partiacuteculas

superparamagneacuteticas

Diante do aumento de temperatura as amostras mostraram-se estaacuteveis

encontrando perda de massa maacutexima de 172 para a zeoacutelita A e miacutenima de 115 para

o compoacutesito de zeoacutelita P os termogramas mostraram que apoacutes a formaccedilatildeo do compoacutesito

houve diminuiccedilatildeo da perda de massa da amostra sugerindo que as nanopartiacuteculas natildeo

passam por uma perda de massa significante com o aumento da temperatura

Para a aplicaccedilatildeo no abrandamento de aacuteguas as zeoacutelitas e seus compoacutesitos

mostraram-se bastante eficientes atingindo altos percentuais de remoccedilatildeo jaacute nos primeiros

minutos de modo que no intervalo de tempo estudado 20 minutos foram suficientes para

60

a zeoacutelita A e seu compoacutesito atingirem 9757 e 9687 de remoccedilatildeo respectivamente

enquanto que para a zeoacutelita P com 40 minutos tem-se maacuteximo de remoccedilatildeo de 9096

e para seu compoacutesito com 60 minutos o maacuteximo de remoccedilatildeo eacute obtido referente a

9108 O estudo de variaccedilatildeo de massa no intervalo observado mostrou que a partir de

30 mg equivalente de zeoacutelita tem-se equiliacutebrio de remoccedilatildeo com maacuteximo de 9795

para a zeoacutelita A e para a zeoacutelita P o equiliacutebrio eacute estabelecido com a massa de zeoacutelita

correspondente a 45 mg com 9754 de remoccedilatildeo

Foi possiacutevel perceber a eficiecircncia dos compoacutesitos de zeoacutelita em realizar a

troca iocircnica resultando em alta remoccedilatildeo de Ca2+ mostrando-se como materiais indicados

para a utilizaccedilatildeo como abrandadores de aacutegua com a vantagem de remoccedilatildeo mais simples

apoacutes seu uso

61

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64

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67

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India Chemical Engineering Journal v 171 1 p 2011

68

APEcircNDICE A ndash MICRO GRAFIAS ELETROcircNICAS DE VARREURA COM SOBREPOSICcedilAtildeO DOS MAPAS DE ELEMENTOS

ADQUIRIDO PELO DETECTOR DE EDS


2

RAQUEL DE ANDRADE BESSA




Dissertaccedilatildeo de Mestrado apresentada ao

Programa de Poacutes-graduaccedilatildeo em Quiacutemica da

Universidade Federal do Cearaacute como requisito

parcial para obtenccedilatildeo do Tiacutetulo de Mestre em

Quiacutemica Aacuterea de concentraccedilatildeo Quiacutemica


FORTALEZA

2016

AGRADECIMENTOS
































da bolsa concedida





Ed Sheeran

RESUMO
































ABSTRACT



























softening

LISTA DE FIGURAS





teacutermico 17



sistema de poros 20


















P 40


metacaulim (c d) 43







magneacuteticas 46











zeoacutelita P 52







LISTA DE TABELAS








55












SUMAacuteRIO


12 Caulim 16




































DETECTOR DE EDS 68

14

























11 Zeoacutelitas







15



















[119924119961119951

119951+(119930119946119926120784)119962(119912119949119926120784minus)119961] ∙ 119856119919120784119926










16




seletividade14












12 Caulim












17


Fonte Gomes 199639










Fonte Loiola 200613

13 Zeoacutelita A




processos42-44



18




aquaacuteticos














19






14 Zeoacutelita P








Na36Al36Si124O3214H2O20 23 26











20











iacutematilde







21




















22

























residual16










23




300 ppm13 16 57










24

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral






de magnetita




granulomeacutetrica



25


31 Siacutenteses







312 Zeoacutelita A





3165 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 1926 1198781198941198742 128 1198672119874 (1)







313 Zeoacutelita P





4 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 4 1198781198941198742 1198672119874 (2)




26




(200 mesh)










27




1198651198901198781198744 +119873119886119874119867 + 1198742 + 1198672119874 rarr (119891119890119903119903119906119892119890119898 119907119890119903119889119890)∆rarr 1198651198901198681198681198651198902

1198681198681198681198744 (3)


Fe2+


















28






























29






























30









31







convencional













32

































33






zeoacutelita P










34




Miller














35














41198651198902+ + 1198742 + 21198672119874 rarr 41198651198903+ + 4 119874119867minus (4)

1198651198902+ + 2 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)2 (5)

1198651198903+ + 3 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)3 (6)

119865119890(119874119867)2 + 2 119865119890(119874119867)3 rarr 11986511989031198744 + 4 1198672119874 (7)

119865119890(119874119867)3 rarr 120572 minus 119865119890119874119874119867 + 1198672119874 (8)















36



119865119890(119874119867)2 + 2 prop minus119865119890119874119874119867 rarr 11986511989031198744 + 21198672119874 (9)










em = 30 deg



















37












zeoacutelita P




Al-OH 61 63 65 3692 3650 3620 - - -

H2O 19 29 35 36 61 3440 3470 3435 3450

H2O13 19 29 35 1631 1639 1648 1645

Si-O-Si61 63 1115 1080 - -

Si-O63 1031 - - -


T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 1007 - 1000 999


Al-OH 37 63 66 912 - - -

Al-O37 - 814 - -



Si-O-Al 65 694 - - -




Si-O-Al37 63 538 - - -

Si-O63 470 - - -


TO4 35 37 - 451 - -

T-O36 430 - - 435


39








119878119894211986011989721198745(119874119867)4600 deg119862rarr 11986011989721198743 ∙ 2 1198781198941198742 + 21198672119874 (10)

























40

















41









42



de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









T-O36 - - - 435 440


43



















44


















siacutentese29






45





















46







compoacutesito32 71






47






























48




















49



















50

















51
























fase22 24









zeoacutelita P

52












53















481 Teste inicial

















estudadas

54




















55
























compoacutesito









56



















57


















Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

58




59

5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















60











apoacutes seu uso

61

REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

62









78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









158 p 137-140 2012







3 p 542-548 2008




69-77 2015




63









Mater v 199 p 50-56 2014




2015






Science v 390 p 204-210 2013




2012
















64


Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



142 2002







Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





65







v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









v 48 p 5093ndash5101 2013



















66



p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















2013



67



513-517 2007




68




AGRADECIMENTOS
































da bolsa concedida





Ed Sheeran

RESUMO
































ABSTRACT



























softening

LISTA DE FIGURAS





teacutermico 17



sistema de poros 20


















P 40


metacaulim (c d) 43







magneacuteticas 46











zeoacutelita P 52







LISTA DE TABELAS








55












SUMAacuteRIO


12 Caulim 16




































DETECTOR DE EDS 68

14

























11 Zeoacutelitas







15



















[119924119961119951

119951+(119930119946119926120784)119962(119912119949119926120784minus)119961] ∙ 119856119919120784119926










16




seletividade14












12 Caulim












17


Fonte Gomes 199639










Fonte Loiola 200613

13 Zeoacutelita A




processos42-44



18




aquaacuteticos














19






14 Zeoacutelita P








Na36Al36Si124O3214H2O20 23 26











20











iacutematilde







21




















22

























residual16










23




300 ppm13 16 57










24

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral






de magnetita




granulomeacutetrica



25


31 Siacutenteses







312 Zeoacutelita A





3165 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 1926 1198781198941198742 128 1198672119874 (1)







313 Zeoacutelita P





4 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 4 1198781198941198742 1198672119874 (2)




26




(200 mesh)










27




1198651198901198781198744 +119873119886119874119867 + 1198742 + 1198672119874 rarr (119891119890119903119903119906119892119890119898 119907119890119903119889119890)∆rarr 1198651198901198681198681198651198902

1198681198681198681198744 (3)


Fe2+


















28






























29






























30









31







convencional













32

































33






zeoacutelita P










34




Miller














35














41198651198902+ + 1198742 + 21198672119874 rarr 41198651198903+ + 4 119874119867minus (4)

1198651198902+ + 2 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)2 (5)

1198651198903+ + 3 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)3 (6)

119865119890(119874119867)2 + 2 119865119890(119874119867)3 rarr 11986511989031198744 + 4 1198672119874 (7)

119865119890(119874119867)3 rarr 120572 minus 119865119890119874119874119867 + 1198672119874 (8)















36



119865119890(119874119867)2 + 2 prop minus119865119890119874119874119867 rarr 11986511989031198744 + 21198672119874 (9)










em = 30 deg



















37












zeoacutelita P




Al-OH 61 63 65 3692 3650 3620 - - -

H2O 19 29 35 36 61 3440 3470 3435 3450

H2O13 19 29 35 1631 1639 1648 1645

Si-O-Si61 63 1115 1080 - -

Si-O63 1031 - - -


T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 1007 - 1000 999


Al-OH 37 63 66 912 - - -

Al-O37 - 814 - -



Si-O-Al 65 694 - - -




Si-O-Al37 63 538 - - -

Si-O63 470 - - -


TO4 35 37 - 451 - -

T-O36 430 - - 435


39








119878119894211986011989721198745(119874119867)4600 deg119862rarr 11986011989721198743 ∙ 2 1198781198941198742 + 21198672119874 (10)

























40

















41









42



de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









T-O36 - - - 435 440


43



















44


















siacutentese29






45





















46







compoacutesito32 71






47






























48




















49



















50

















51
























fase22 24









zeoacutelita P

52












53















481 Teste inicial

















estudadas

54




















55
























compoacutesito









56



















57


















Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

58




59

5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















60











apoacutes seu uso

61

REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

62









78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









158 p 137-140 2012







3 p 542-548 2008




69-77 2015




63









Mater v 199 p 50-56 2014




2015






Science v 390 p 204-210 2013




2012
















64


Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



142 2002







Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





65







v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









v 48 p 5093ndash5101 2013



















66



p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















2013



67



513-517 2007




68








Ed Sheeran

RESUMO
































ABSTRACT



























softening

LISTA DE FIGURAS





teacutermico 17



sistema de poros 20


















P 40


metacaulim (c d) 43







magneacuteticas 46











zeoacutelita P 52







LISTA DE TABELAS








55












SUMAacuteRIO


12 Caulim 16




































DETECTOR DE EDS 68

14

























11 Zeoacutelitas







15



















[119924119961119951

119951+(119930119946119926120784)119962(119912119949119926120784minus)119961] ∙ 119856119919120784119926










16




seletividade14












12 Caulim












17


Fonte Gomes 199639










Fonte Loiola 200613

13 Zeoacutelita A




processos42-44



18




aquaacuteticos














19






14 Zeoacutelita P








Na36Al36Si124O3214H2O20 23 26











20











iacutematilde







21




















22

























residual16










23




300 ppm13 16 57










24

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral






de magnetita




granulomeacutetrica



25


31 Siacutenteses







312 Zeoacutelita A





3165 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 1926 1198781198941198742 128 1198672119874 (1)







313 Zeoacutelita P





4 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 4 1198781198941198742 1198672119874 (2)




26




(200 mesh)










27




1198651198901198781198744 +119873119886119874119867 + 1198742 + 1198672119874 rarr (119891119890119903119903119906119892119890119898 119907119890119903119889119890)∆rarr 1198651198901198681198681198651198902

1198681198681198681198744 (3)


Fe2+


















28






























29






























30









31







convencional













32

































33






zeoacutelita P










34




Miller














35














41198651198902+ + 1198742 + 21198672119874 rarr 41198651198903+ + 4 119874119867minus (4)

1198651198902+ + 2 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)2 (5)

1198651198903+ + 3 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)3 (6)

119865119890(119874119867)2 + 2 119865119890(119874119867)3 rarr 11986511989031198744 + 4 1198672119874 (7)

119865119890(119874119867)3 rarr 120572 minus 119865119890119874119874119867 + 1198672119874 (8)















36



119865119890(119874119867)2 + 2 prop minus119865119890119874119874119867 rarr 11986511989031198744 + 21198672119874 (9)










em = 30 deg



















37












zeoacutelita P




Al-OH 61 63 65 3692 3650 3620 - - -

H2O 19 29 35 36 61 3440 3470 3435 3450

H2O13 19 29 35 1631 1639 1648 1645

Si-O-Si61 63 1115 1080 - -

Si-O63 1031 - - -


T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 1007 - 1000 999


Al-OH 37 63 66 912 - - -

Al-O37 - 814 - -



Si-O-Al 65 694 - - -




Si-O-Al37 63 538 - - -

Si-O63 470 - - -


TO4 35 37 - 451 - -

T-O36 430 - - 435


39








119878119894211986011989721198745(119874119867)4600 deg119862rarr 11986011989721198743 ∙ 2 1198781198941198742 + 21198672119874 (10)

























40

















41









42



de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









T-O36 - - - 435 440


43



















44


















siacutentese29






45





















46







compoacutesito32 71






47






























48




















49



















50

















51
























fase22 24









zeoacutelita P

52












53















481 Teste inicial

















estudadas

54




















55
























compoacutesito









56



















57


















Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

58




59

5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















60











apoacutes seu uso

61

REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

62









78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









158 p 137-140 2012







3 p 542-548 2008




69-77 2015




63









Mater v 199 p 50-56 2014




2015






Science v 390 p 204-210 2013




2012
















64


Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



142 2002







Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





65







v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









v 48 p 5093ndash5101 2013



















66



p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















2013



67



513-517 2007




68




RESUMO
































ABSTRACT



























softening

LISTA DE FIGURAS





teacutermico 17



sistema de poros 20


















P 40


metacaulim (c d) 43







magneacuteticas 46











zeoacutelita P 52







LISTA DE TABELAS








55












SUMAacuteRIO


12 Caulim 16




































DETECTOR DE EDS 68

14

























11 Zeoacutelitas







15



















[119924119961119951

119951+(119930119946119926120784)119962(119912119949119926120784minus)119961] ∙ 119856119919120784119926










16




seletividade14












12 Caulim












17


Fonte Gomes 199639










Fonte Loiola 200613

13 Zeoacutelita A




processos42-44



18




aquaacuteticos














19






14 Zeoacutelita P








Na36Al36Si124O3214H2O20 23 26











20











iacutematilde







21




















22

























residual16










23




300 ppm13 16 57










24

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral






de magnetita




granulomeacutetrica



25


31 Siacutenteses







312 Zeoacutelita A





3165 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 1926 1198781198941198742 128 1198672119874 (1)







313 Zeoacutelita P





4 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 4 1198781198941198742 1198672119874 (2)




26




(200 mesh)










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1198651198901198781198744 +119873119886119874119867 + 1198742 + 1198672119874 rarr (119891119890119903119903119906119892119890119898 119907119890119903119889119890)∆rarr 1198651198901198681198681198651198902

1198681198681198681198744 (3)


Fe2+


















28






























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30









31







convencional













32

































33






zeoacutelita P










34




Miller














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41198651198902+ + 1198742 + 21198672119874 rarr 41198651198903+ + 4 119874119867minus (4)

1198651198902+ + 2 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)2 (5)

1198651198903+ + 3 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)3 (6)

119865119890(119874119867)2 + 2 119865119890(119874119867)3 rarr 11986511989031198744 + 4 1198672119874 (7)

119865119890(119874119867)3 rarr 120572 minus 119865119890119874119874119867 + 1198672119874 (8)















36



119865119890(119874119867)2 + 2 prop minus119865119890119874119874119867 rarr 11986511989031198744 + 21198672119874 (9)










em = 30 deg



















37












zeoacutelita P




Al-OH 61 63 65 3692 3650 3620 - - -

H2O 19 29 35 36 61 3440 3470 3435 3450

H2O13 19 29 35 1631 1639 1648 1645

Si-O-Si61 63 1115 1080 - -

Si-O63 1031 - - -


T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 1007 - 1000 999


Al-OH 37 63 66 912 - - -

Al-O37 - 814 - -



Si-O-Al 65 694 - - -




Si-O-Al37 63 538 - - -

Si-O63 470 - - -


TO4 35 37 - 451 - -

T-O36 430 - - 435


39








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40

















41









42



de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









T-O36 - - - 435 440


43



















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siacutentese29






45





















46







compoacutesito32 71






47






























48




















49



















50

















51
























fase22 24









zeoacutelita P

52












53















481 Teste inicial

















estudadas

54




















55
























compoacutesito









56



















57


















Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

58




59

5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















60











apoacutes seu uso

61

REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

62









78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









158 p 137-140 2012







3 p 542-548 2008




69-77 2015




63









Mater v 199 p 50-56 2014




2015






Science v 390 p 204-210 2013




2012
















64


Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



142 2002







Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





65







v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









v 48 p 5093ndash5101 2013



















66



p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















2013



67



513-517 2007




68




ABSTRACT



























softening

LISTA DE FIGURAS





teacutermico 17



sistema de poros 20


















P 40


metacaulim (c d) 43







magneacuteticas 46











zeoacutelita P 52







LISTA DE TABELAS








55












SUMAacuteRIO


12 Caulim 16




































DETECTOR DE EDS 68

14

























11 Zeoacutelitas







15



















[119924119961119951

119951+(119930119946119926120784)119962(119912119949119926120784minus)119961] ∙ 119856119919120784119926










16




seletividade14












12 Caulim












17


Fonte Gomes 199639










Fonte Loiola 200613

13 Zeoacutelita A




processos42-44



18




aquaacuteticos














19






14 Zeoacutelita P








Na36Al36Si124O3214H2O20 23 26











20











iacutematilde







21




















22

























residual16










23




300 ppm13 16 57










24

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral






de magnetita




granulomeacutetrica



25


31 Siacutenteses







312 Zeoacutelita A





3165 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 1926 1198781198941198742 128 1198672119874 (1)







313 Zeoacutelita P





4 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 4 1198781198941198742 1198672119874 (2)




26




(200 mesh)










27




1198651198901198781198744 +119873119886119874119867 + 1198742 + 1198672119874 rarr (119891119890119903119903119906119892119890119898 119907119890119903119889119890)∆rarr 1198651198901198681198681198651198902

1198681198681198681198744 (3)


Fe2+


















28






























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30









31







convencional













32

































33






zeoacutelita P










34




Miller














35














41198651198902+ + 1198742 + 21198672119874 rarr 41198651198903+ + 4 119874119867minus (4)

1198651198902+ + 2 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)2 (5)

1198651198903+ + 3 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)3 (6)

119865119890(119874119867)2 + 2 119865119890(119874119867)3 rarr 11986511989031198744 + 4 1198672119874 (7)

119865119890(119874119867)3 rarr 120572 minus 119865119890119874119874119867 + 1198672119874 (8)















36



119865119890(119874119867)2 + 2 prop minus119865119890119874119874119867 rarr 11986511989031198744 + 21198672119874 (9)










em = 30 deg



















37












zeoacutelita P




Al-OH 61 63 65 3692 3650 3620 - - -

H2O 19 29 35 36 61 3440 3470 3435 3450

H2O13 19 29 35 1631 1639 1648 1645

Si-O-Si61 63 1115 1080 - -

Si-O63 1031 - - -


T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 1007 - 1000 999


Al-OH 37 63 66 912 - - -

Al-O37 - 814 - -



Si-O-Al 65 694 - - -




Si-O-Al37 63 538 - - -

Si-O63 470 - - -


TO4 35 37 - 451 - -

T-O36 430 - - 435


39








119878119894211986011989721198745(119874119867)4600 deg119862rarr 11986011989721198743 ∙ 2 1198781198941198742 + 21198672119874 (10)

























40

















41









42



de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









T-O36 - - - 435 440


43



















44


















siacutentese29






45





















46







compoacutesito32 71






47






























48




















49



















50

















51
























fase22 24









zeoacutelita P

52












53















481 Teste inicial

















estudadas

54




















55
























compoacutesito









56



















57


















Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

58




59

5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















60











apoacutes seu uso

61

REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

62









78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









158 p 137-140 2012







3 p 542-548 2008




69-77 2015




63









Mater v 199 p 50-56 2014




2015






Science v 390 p 204-210 2013




2012
















64


Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



142 2002







Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





65







v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









v 48 p 5093ndash5101 2013



















66



p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















2013



67



513-517 2007




68




LISTA DE FIGURAS





teacutermico 17



sistema de poros 20


















P 40


metacaulim (c d) 43







magneacuteticas 46











zeoacutelita P 52







LISTA DE TABELAS








55












SUMAacuteRIO


12 Caulim 16




































DETECTOR DE EDS 68

14

























11 Zeoacutelitas







15



















[119924119961119951

119951+(119930119946119926120784)119962(119912119949119926120784minus)119961] ∙ 119856119919120784119926










16




seletividade14












12 Caulim












17


Fonte Gomes 199639










Fonte Loiola 200613

13 Zeoacutelita A




processos42-44



18




aquaacuteticos














19






14 Zeoacutelita P








Na36Al36Si124O3214H2O20 23 26











20











iacutematilde







21




















22

























residual16










23




300 ppm13 16 57










24

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral






de magnetita




granulomeacutetrica



25


31 Siacutenteses







312 Zeoacutelita A





3165 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 1926 1198781198941198742 128 1198672119874 (1)







313 Zeoacutelita P





4 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 4 1198781198941198742 1198672119874 (2)




26




(200 mesh)










27




1198651198901198781198744 +119873119886119874119867 + 1198742 + 1198672119874 rarr (119891119890119903119903119906119892119890119898 119907119890119903119889119890)∆rarr 1198651198901198681198681198651198902

1198681198681198681198744 (3)


Fe2+


















28






























29






























30









31







convencional













32

































33






zeoacutelita P










34




Miller














35














41198651198902+ + 1198742 + 21198672119874 rarr 41198651198903+ + 4 119874119867minus (4)

1198651198902+ + 2 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)2 (5)

1198651198903+ + 3 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)3 (6)

119865119890(119874119867)2 + 2 119865119890(119874119867)3 rarr 11986511989031198744 + 4 1198672119874 (7)

119865119890(119874119867)3 rarr 120572 minus 119865119890119874119874119867 + 1198672119874 (8)















36



119865119890(119874119867)2 + 2 prop minus119865119890119874119874119867 rarr 11986511989031198744 + 21198672119874 (9)










em = 30 deg



















37












zeoacutelita P




Al-OH 61 63 65 3692 3650 3620 - - -

H2O 19 29 35 36 61 3440 3470 3435 3450

H2O13 19 29 35 1631 1639 1648 1645

Si-O-Si61 63 1115 1080 - -

Si-O63 1031 - - -


T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 1007 - 1000 999


Al-OH 37 63 66 912 - - -

Al-O37 - 814 - -



Si-O-Al 65 694 - - -




Si-O-Al37 63 538 - - -

Si-O63 470 - - -


TO4 35 37 - 451 - -

T-O36 430 - - 435


39








119878119894211986011989721198745(119874119867)4600 deg119862rarr 11986011989721198743 ∙ 2 1198781198941198742 + 21198672119874 (10)

























40

















41









42



de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









T-O36 - - - 435 440


43



















44


















siacutentese29






45





















46







compoacutesito32 71






47






























48




















49



















50

















51
























fase22 24









zeoacutelita P

52












53















481 Teste inicial

















estudadas

54




















55
























compoacutesito









56



















57


















Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

58




59

5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















60











apoacutes seu uso

61

REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

62









78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









158 p 137-140 2012







3 p 542-548 2008




69-77 2015




63









Mater v 199 p 50-56 2014




2015






Science v 390 p 204-210 2013




2012
















64


Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



142 2002







Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





65







v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









v 48 p 5093ndash5101 2013



















66



p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















2013



67



513-517 2007




68








magneacuteticas 46











zeoacutelita P 52







LISTA DE TABELAS








55












SUMAacuteRIO


12 Caulim 16




































DETECTOR DE EDS 68

14

























11 Zeoacutelitas







15



















[119924119961119951

119951+(119930119946119926120784)119962(119912119949119926120784minus)119961] ∙ 119856119919120784119926










16




seletividade14












12 Caulim












17


Fonte Gomes 199639










Fonte Loiola 200613

13 Zeoacutelita A




processos42-44



18




aquaacuteticos














19






14 Zeoacutelita P








Na36Al36Si124O3214H2O20 23 26











20











iacutematilde







21




















22

























residual16










23




300 ppm13 16 57










24

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral






de magnetita




granulomeacutetrica



25


31 Siacutenteses







312 Zeoacutelita A





3165 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 1926 1198781198941198742 128 1198672119874 (1)







313 Zeoacutelita P





4 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 4 1198781198941198742 1198672119874 (2)




26




(200 mesh)










27




1198651198901198781198744 +119873119886119874119867 + 1198742 + 1198672119874 rarr (119891119890119903119903119906119892119890119898 119907119890119903119889119890)∆rarr 1198651198901198681198681198651198902

1198681198681198681198744 (3)


Fe2+


















28






























29






























30









31







convencional













32

































33






zeoacutelita P










34




Miller














35














41198651198902+ + 1198742 + 21198672119874 rarr 41198651198903+ + 4 119874119867minus (4)

1198651198902+ + 2 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)2 (5)

1198651198903+ + 3 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)3 (6)

119865119890(119874119867)2 + 2 119865119890(119874119867)3 rarr 11986511989031198744 + 4 1198672119874 (7)

119865119890(119874119867)3 rarr 120572 minus 119865119890119874119874119867 + 1198672119874 (8)















36



119865119890(119874119867)2 + 2 prop minus119865119890119874119874119867 rarr 11986511989031198744 + 21198672119874 (9)










em = 30 deg



















37












zeoacutelita P




Al-OH 61 63 65 3692 3650 3620 - - -

H2O 19 29 35 36 61 3440 3470 3435 3450

H2O13 19 29 35 1631 1639 1648 1645

Si-O-Si61 63 1115 1080 - -

Si-O63 1031 - - -


T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 1007 - 1000 999


Al-OH 37 63 66 912 - - -

Al-O37 - 814 - -



Si-O-Al 65 694 - - -




Si-O-Al37 63 538 - - -

Si-O63 470 - - -


TO4 35 37 - 451 - -

T-O36 430 - - 435


39








119878119894211986011989721198745(119874119867)4600 deg119862rarr 11986011989721198743 ∙ 2 1198781198941198742 + 21198672119874 (10)

























40

















41









42



de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









T-O36 - - - 435 440


43



















44


















siacutentese29






45





















46







compoacutesito32 71






47






























48




















49



















50

















51
























fase22 24









zeoacutelita P

52












53















481 Teste inicial

















estudadas

54




















55
























compoacutesito









56



















57


















Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

58




59

5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















60











apoacutes seu uso

61

REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

62









78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









158 p 137-140 2012







3 p 542-548 2008




69-77 2015




63









Mater v 199 p 50-56 2014




2015






Science v 390 p 204-210 2013




2012
















64


Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



142 2002







Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





65







v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









v 48 p 5093ndash5101 2013



















66



p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















2013



67



513-517 2007




68




LISTA DE TABELAS








55












SUMAacuteRIO


12 Caulim 16




































DETECTOR DE EDS 68

14

























11 Zeoacutelitas







15



















[119924119961119951

119951+(119930119946119926120784)119962(119912119949119926120784minus)119961] ∙ 119856119919120784119926










16




seletividade14












12 Caulim












17


Fonte Gomes 199639










Fonte Loiola 200613

13 Zeoacutelita A




processos42-44



18




aquaacuteticos














19






14 Zeoacutelita P








Na36Al36Si124O3214H2O20 23 26











20











iacutematilde







21




















22

























residual16










23




300 ppm13 16 57










24

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral






de magnetita




granulomeacutetrica



25


31 Siacutenteses







312 Zeoacutelita A





3165 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 1926 1198781198941198742 128 1198672119874 (1)







313 Zeoacutelita P





4 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 4 1198781198941198742 1198672119874 (2)




26




(200 mesh)










27




1198651198901198781198744 +119873119886119874119867 + 1198742 + 1198672119874 rarr (119891119890119903119903119906119892119890119898 119907119890119903119889119890)∆rarr 1198651198901198681198681198651198902

1198681198681198681198744 (3)


Fe2+


















28






























29






























30









31







convencional













32

































33






zeoacutelita P










34




Miller














35














41198651198902+ + 1198742 + 21198672119874 rarr 41198651198903+ + 4 119874119867minus (4)

1198651198902+ + 2 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)2 (5)

1198651198903+ + 3 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)3 (6)

119865119890(119874119867)2 + 2 119865119890(119874119867)3 rarr 11986511989031198744 + 4 1198672119874 (7)

119865119890(119874119867)3 rarr 120572 minus 119865119890119874119874119867 + 1198672119874 (8)















36



119865119890(119874119867)2 + 2 prop minus119865119890119874119874119867 rarr 11986511989031198744 + 21198672119874 (9)










em = 30 deg



















37












zeoacutelita P




Al-OH 61 63 65 3692 3650 3620 - - -

H2O 19 29 35 36 61 3440 3470 3435 3450

H2O13 19 29 35 1631 1639 1648 1645

Si-O-Si61 63 1115 1080 - -

Si-O63 1031 - - -


T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 1007 - 1000 999


Al-OH 37 63 66 912 - - -

Al-O37 - 814 - -



Si-O-Al 65 694 - - -




Si-O-Al37 63 538 - - -

Si-O63 470 - - -


TO4 35 37 - 451 - -

T-O36 430 - - 435


39








119878119894211986011989721198745(119874119867)4600 deg119862rarr 11986011989721198743 ∙ 2 1198781198941198742 + 21198672119874 (10)

























40

















41









42



de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









T-O36 - - - 435 440


43



















44


















siacutentese29






45





















46







compoacutesito32 71






47






























48




















49



















50

















51
























fase22 24









zeoacutelita P

52












53















481 Teste inicial

















estudadas

54




















55
























compoacutesito









56



















57


















Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

58




59

5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















60











apoacutes seu uso

61

REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

62









78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









158 p 137-140 2012







3 p 542-548 2008




69-77 2015




63









Mater v 199 p 50-56 2014




2015






Science v 390 p 204-210 2013




2012
















64


Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



142 2002







Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





65







v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









v 48 p 5093ndash5101 2013



















66



p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















2013



67



513-517 2007




68















SUMAacuteRIO


12 Caulim 16




































DETECTOR DE EDS 68

14

























11 Zeoacutelitas







15



















[119924119961119951

119951+(119930119946119926120784)119962(119912119949119926120784minus)119961] ∙ 119856119919120784119926










16




seletividade14












12 Caulim












17


Fonte Gomes 199639










Fonte Loiola 200613

13 Zeoacutelita A




processos42-44



18




aquaacuteticos














19






14 Zeoacutelita P








Na36Al36Si124O3214H2O20 23 26











20











iacutematilde







21




















22

























residual16










23




300 ppm13 16 57










24

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral






de magnetita




granulomeacutetrica



25


31 Siacutenteses







312 Zeoacutelita A





3165 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 1926 1198781198941198742 128 1198672119874 (1)







313 Zeoacutelita P





4 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 4 1198781198941198742 1198672119874 (2)




26




(200 mesh)










27




1198651198901198781198744 +119873119886119874119867 + 1198742 + 1198672119874 rarr (119891119890119903119903119906119892119890119898 119907119890119903119889119890)∆rarr 1198651198901198681198681198651198902

1198681198681198681198744 (3)


Fe2+


















28






























29






























30









31







convencional













32

































33






zeoacutelita P










34




Miller














35














41198651198902+ + 1198742 + 21198672119874 rarr 41198651198903+ + 4 119874119867minus (4)

1198651198902+ + 2 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)2 (5)

1198651198903+ + 3 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)3 (6)

119865119890(119874119867)2 + 2 119865119890(119874119867)3 rarr 11986511989031198744 + 4 1198672119874 (7)

119865119890(119874119867)3 rarr 120572 minus 119865119890119874119874119867 + 1198672119874 (8)















36



119865119890(119874119867)2 + 2 prop minus119865119890119874119874119867 rarr 11986511989031198744 + 21198672119874 (9)










em = 30 deg



















37












zeoacutelita P




Al-OH 61 63 65 3692 3650 3620 - - -

H2O 19 29 35 36 61 3440 3470 3435 3450

H2O13 19 29 35 1631 1639 1648 1645

Si-O-Si61 63 1115 1080 - -

Si-O63 1031 - - -


T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 1007 - 1000 999


Al-OH 37 63 66 912 - - -

Al-O37 - 814 - -



Si-O-Al 65 694 - - -




Si-O-Al37 63 538 - - -

Si-O63 470 - - -


TO4 35 37 - 451 - -

T-O36 430 - - 435


39








119878119894211986011989721198745(119874119867)4600 deg119862rarr 11986011989721198743 ∙ 2 1198781198941198742 + 21198672119874 (10)

























40

















41









42



de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









T-O36 - - - 435 440


43



















44


















siacutentese29






45





















46







compoacutesito32 71






47






























48




















49



















50

















51
























fase22 24









zeoacutelita P

52












53















481 Teste inicial

















estudadas

54




















55
























compoacutesito









56



















57


















Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

58




59

5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















60











apoacutes seu uso

61

REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

62









78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









158 p 137-140 2012







3 p 542-548 2008




69-77 2015




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Mater v 199 p 50-56 2014




2015






Science v 390 p 204-210 2013




2012
















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Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



142 2002







Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





65







v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









v 48 p 5093ndash5101 2013



















66



p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















2013



67



513-517 2007




68




14

























11 Zeoacutelitas







15



















[119924119961119951

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16




seletividade14












12 Caulim












17


Fonte Gomes 199639










Fonte Loiola 200613

13 Zeoacutelita A




processos42-44



18




aquaacuteticos














19






14 Zeoacutelita P








Na36Al36Si124O3214H2O20 23 26











20











iacutematilde







21




















22

























residual16










23




300 ppm13 16 57










24

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral






de magnetita




granulomeacutetrica



25


31 Siacutenteses







312 Zeoacutelita A





3165 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 1926 1198781198941198742 128 1198672119874 (1)







313 Zeoacutelita P





4 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 4 1198781198941198742 1198672119874 (2)




26




(200 mesh)










27




1198651198901198781198744 +119873119886119874119867 + 1198742 + 1198672119874 rarr (119891119890119903119903119906119892119890119898 119907119890119903119889119890)∆rarr 1198651198901198681198681198651198902

1198681198681198681198744 (3)


Fe2+


















28






























29






























30









31







convencional













32

































33






zeoacutelita P










34




Miller














35














41198651198902+ + 1198742 + 21198672119874 rarr 41198651198903+ + 4 119874119867minus (4)

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36



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em = 30 deg



















37












zeoacutelita P




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H2O 19 29 35 36 61 3440 3470 3435 3450

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T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 1007 - 1000 999


Al-OH 37 63 66 912 - - -

Al-O37 - 814 - -



Si-O-Al 65 694 - - -




Si-O-Al37 63 538 - - -

Si-O63 470 - - -


TO4 35 37 - 451 - -

T-O36 430 - - 435


39








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40

















41









42



de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









T-O36 - - - 435 440


43



















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siacutentese29






45





















46







compoacutesito32 71






47






























48




















49



















50

















51
























fase22 24









zeoacutelita P

52












53















481 Teste inicial

















estudadas

54




















55
























compoacutesito









56



















57


















Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

58




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5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















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apoacutes seu uso

61

REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

62









78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









158 p 137-140 2012







3 p 542-548 2008




69-77 2015




63









Mater v 199 p 50-56 2014




2015






Science v 390 p 204-210 2013




2012
















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Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



142 2002







Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





65







v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









v 48 p 5093ndash5101 2013



















66



p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















2013



67



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68




15



















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16




seletividade14












12 Caulim












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Fonte Gomes 199639










Fonte Loiola 200613

13 Zeoacutelita A




processos42-44



18




aquaacuteticos














19






14 Zeoacutelita P








Na36Al36Si124O3214H2O20 23 26











20











iacutematilde







21




















22

























residual16










23




300 ppm13 16 57










24

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral






de magnetita




granulomeacutetrica



25


31 Siacutenteses







312 Zeoacutelita A





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313 Zeoacutelita P





4 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 4 1198781198941198742 1198672119874 (2)




26




(200 mesh)










27




1198651198901198781198744 +119873119886119874119867 + 1198742 + 1198672119874 rarr (119891119890119903119903119906119892119890119898 119907119890119903119889119890)∆rarr 1198651198901198681198681198651198902

1198681198681198681198744 (3)


Fe2+


















28






























29






























30









31







convencional













32

































33






zeoacutelita P










34




Miller














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36



119865119890(119874119867)2 + 2 prop minus119865119890119874119874119867 rarr 11986511989031198744 + 21198672119874 (9)










em = 30 deg



















37












zeoacutelita P




Al-OH 61 63 65 3692 3650 3620 - - -

H2O 19 29 35 36 61 3440 3470 3435 3450

H2O13 19 29 35 1631 1639 1648 1645

Si-O-Si61 63 1115 1080 - -

Si-O63 1031 - - -


T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 1007 - 1000 999


Al-OH 37 63 66 912 - - -

Al-O37 - 814 - -



Si-O-Al 65 694 - - -




Si-O-Al37 63 538 - - -

Si-O63 470 - - -


TO4 35 37 - 451 - -

T-O36 430 - - 435


39








119878119894211986011989721198745(119874119867)4600 deg119862rarr 11986011989721198743 ∙ 2 1198781198941198742 + 21198672119874 (10)

























40

















41









42



de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









T-O36 - - - 435 440


43



















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siacutentese29






45





















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compoacutesito32 71






47






























48




















49



















50

















51
























fase22 24









zeoacutelita P

52












53















481 Teste inicial

















estudadas

54




















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compoacutesito









56



















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Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

58




59

5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















60











apoacutes seu uso

61

REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

62









78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









158 p 137-140 2012







3 p 542-548 2008




69-77 2015




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Mater v 199 p 50-56 2014




2015






Science v 390 p 204-210 2013




2012
















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Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



142 2002







Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





65







v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









v 48 p 5093ndash5101 2013



















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p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















2013



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513-517 2007




68




16




seletividade14












12 Caulim












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Fonte Gomes 199639










Fonte Loiola 200613

13 Zeoacutelita A




processos42-44



18




aquaacuteticos














19






14 Zeoacutelita P








Na36Al36Si124O3214H2O20 23 26











20











iacutematilde







21




















22

























residual16










23




300 ppm13 16 57










24

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral






de magnetita




granulomeacutetrica



25


31 Siacutenteses







312 Zeoacutelita A





3165 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 1926 1198781198941198742 128 1198672119874 (1)







313 Zeoacutelita P





4 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 4 1198781198941198742 1198672119874 (2)




26




(200 mesh)










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1198651198901198781198744 +119873119886119874119867 + 1198742 + 1198672119874 rarr (119891119890119903119903119906119892119890119898 119907119890119903119889119890)∆rarr 1198651198901198681198681198651198902

1198681198681198681198744 (3)


Fe2+


















28






























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30









31







convencional













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33






zeoacutelita P










34




Miller














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119865119890(119874119867)2 + 2 prop minus119865119890119874119874119867 rarr 11986511989031198744 + 21198672119874 (9)










em = 30 deg



















37












zeoacutelita P




Al-OH 61 63 65 3692 3650 3620 - - -

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Si-O63 1031 - - -


T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 1007 - 1000 999


Al-OH 37 63 66 912 - - -

Al-O37 - 814 - -



Si-O-Al 65 694 - - -




Si-O-Al37 63 538 - - -

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de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




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siacutentese29






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compoacutesito32 71






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fase22 24









zeoacutelita P

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481 Teste inicial

















estudadas

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compoacutesito









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Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

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5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















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apoacutes seu uso

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REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

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78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









158 p 137-140 2012







3 p 542-548 2008




69-77 2015




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Mater v 199 p 50-56 2014




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Science v 390 p 204-210 2013




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Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



142 2002







Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





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v 105 p 222-231 2007



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p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















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513-517 2007




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Fonte Gomes 199639










Fonte Loiola 200613

13 Zeoacutelita A




processos42-44



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aquaacuteticos














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14 Zeoacutelita P








Na36Al36Si124O3214H2O20 23 26











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iacutematilde







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residual16










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300 ppm13 16 57










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2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral






de magnetita




granulomeacutetrica



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31 Siacutenteses







312 Zeoacutelita A





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313 Zeoacutelita P





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(200 mesh)










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Fe2+


















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convencional













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zeoacutelita P










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Miller














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de zeo A Zeo P

Compoacutesito

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siacutentese29






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compoacutesito32 71






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fase22 24









zeoacutelita P

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481 Teste inicial

















estudadas

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compoacutesito









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Ca2+ 110 mg L-1












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5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















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apoacutes seu uso

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REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

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78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




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Mater v 199 p 50-56 2014




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Gulbekien 1996



142 2002







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65







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p 100-106 2015











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2013



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aquaacuteticos














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Na36Al36Si124O3214H2O20 23 26











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iacutematilde







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residual16










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300 ppm13 16 57










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2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral






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granulomeacutetrica



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(200 mesh)










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Fe2+


















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convencional













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zeoacutelita P










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Miller














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zeoacutelita P




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T-O36 430 - - 435


39








119878119894211986011989721198745(119874119867)4600 deg119862rarr 11986011989721198743 ∙ 2 1198781198941198742 + 21198672119874 (10)

























40

















41









42



de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









T-O36 - - - 435 440


43



















44


















siacutentese29






45





















46







compoacutesito32 71






47






























48




















49



















50

















51
























fase22 24









zeoacutelita P

52












53















481 Teste inicial

















estudadas

54




















55
























compoacutesito









56



















57


















Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

58




59

5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















60











apoacutes seu uso

61

REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

62









78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









158 p 137-140 2012







3 p 542-548 2008




69-77 2015




63









Mater v 199 p 50-56 2014




2015






Science v 390 p 204-210 2013




2012
















64


Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



142 2002







Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





65







v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









v 48 p 5093ndash5101 2013



















66



p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















2013



67



513-517 2007




68




19






14 Zeoacutelita P








Na36Al36Si124O3214H2O20 23 26











20











iacutematilde







21




















22

























residual16










23




300 ppm13 16 57










24

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral






de magnetita




granulomeacutetrica



25


31 Siacutenteses







312 Zeoacutelita A





3165 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 1926 1198781198941198742 128 1198672119874 (1)







313 Zeoacutelita P





4 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 4 1198781198941198742 1198672119874 (2)




26




(200 mesh)










27




1198651198901198781198744 +119873119886119874119867 + 1198742 + 1198672119874 rarr (119891119890119903119903119906119892119890119898 119907119890119903119889119890)∆rarr 1198651198901198681198681198651198902

1198681198681198681198744 (3)


Fe2+


















28






























29






























30









31







convencional













32

































33






zeoacutelita P










34




Miller














35














41198651198902+ + 1198742 + 21198672119874 rarr 41198651198903+ + 4 119874119867minus (4)

1198651198902+ + 2 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)2 (5)

1198651198903+ + 3 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)3 (6)

119865119890(119874119867)2 + 2 119865119890(119874119867)3 rarr 11986511989031198744 + 4 1198672119874 (7)

119865119890(119874119867)3 rarr 120572 minus 119865119890119874119874119867 + 1198672119874 (8)















36



119865119890(119874119867)2 + 2 prop minus119865119890119874119874119867 rarr 11986511989031198744 + 21198672119874 (9)










em = 30 deg



















37












zeoacutelita P




Al-OH 61 63 65 3692 3650 3620 - - -

H2O 19 29 35 36 61 3440 3470 3435 3450

H2O13 19 29 35 1631 1639 1648 1645

Si-O-Si61 63 1115 1080 - -

Si-O63 1031 - - -


T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 1007 - 1000 999


Al-OH 37 63 66 912 - - -

Al-O37 - 814 - -



Si-O-Al 65 694 - - -




Si-O-Al37 63 538 - - -

Si-O63 470 - - -


TO4 35 37 - 451 - -

T-O36 430 - - 435


39








119878119894211986011989721198745(119874119867)4600 deg119862rarr 11986011989721198743 ∙ 2 1198781198941198742 + 21198672119874 (10)

























40

















41









42



de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









T-O36 - - - 435 440


43



















44


















siacutentese29






45





















46







compoacutesito32 71






47






























48




















49



















50

















51
























fase22 24









zeoacutelita P

52












53















481 Teste inicial

















estudadas

54




















55
























compoacutesito









56



















57


















Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

58




59

5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















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apoacutes seu uso

61

REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

62









78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









158 p 137-140 2012







3 p 542-548 2008




69-77 2015




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Mater v 199 p 50-56 2014




2015






Science v 390 p 204-210 2013




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Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



142 2002







Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





65







v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









v 48 p 5093ndash5101 2013



















66



p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















2013



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513-517 2007




68




20











iacutematilde







21




















22

























residual16










23




300 ppm13 16 57










24

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral






de magnetita




granulomeacutetrica



25


31 Siacutenteses







312 Zeoacutelita A





3165 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 1926 1198781198941198742 128 1198672119874 (1)







313 Zeoacutelita P





4 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 4 1198781198941198742 1198672119874 (2)




26




(200 mesh)










27




1198651198901198781198744 +119873119886119874119867 + 1198742 + 1198672119874 rarr (119891119890119903119903119906119892119890119898 119907119890119903119889119890)∆rarr 1198651198901198681198681198651198902

1198681198681198681198744 (3)


Fe2+


















28






























29






























30









31







convencional













32

































33






zeoacutelita P










34




Miller














35














41198651198902+ + 1198742 + 21198672119874 rarr 41198651198903+ + 4 119874119867minus (4)

1198651198902+ + 2 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)2 (5)

1198651198903+ + 3 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)3 (6)

119865119890(119874119867)2 + 2 119865119890(119874119867)3 rarr 11986511989031198744 + 4 1198672119874 (7)

119865119890(119874119867)3 rarr 120572 minus 119865119890119874119874119867 + 1198672119874 (8)















36



119865119890(119874119867)2 + 2 prop minus119865119890119874119874119867 rarr 11986511989031198744 + 21198672119874 (9)










em = 30 deg



















37












zeoacutelita P




Al-OH 61 63 65 3692 3650 3620 - - -

H2O 19 29 35 36 61 3440 3470 3435 3450

H2O13 19 29 35 1631 1639 1648 1645

Si-O-Si61 63 1115 1080 - -

Si-O63 1031 - - -


T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 1007 - 1000 999


Al-OH 37 63 66 912 - - -

Al-O37 - 814 - -



Si-O-Al 65 694 - - -




Si-O-Al37 63 538 - - -

Si-O63 470 - - -


TO4 35 37 - 451 - -

T-O36 430 - - 435


39








119878119894211986011989721198745(119874119867)4600 deg119862rarr 11986011989721198743 ∙ 2 1198781198941198742 + 21198672119874 (10)

























40

















41









42



de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









T-O36 - - - 435 440


43



















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siacutentese29






45





















46







compoacutesito32 71






47






























48




















49



















50

















51
























fase22 24









zeoacutelita P

52












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481 Teste inicial

















estudadas

54




















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compoacutesito









56



















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Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

58




59

5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















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apoacutes seu uso

61

REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

62









78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









158 p 137-140 2012







3 p 542-548 2008




69-77 2015




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Mater v 199 p 50-56 2014




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Science v 390 p 204-210 2013




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Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



142 2002







Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





65







v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









v 48 p 5093ndash5101 2013



















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p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















2013



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513-517 2007




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21




















22

























residual16










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300 ppm13 16 57










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2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral






de magnetita




granulomeacutetrica



25


31 Siacutenteses







312 Zeoacutelita A





3165 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 1926 1198781198941198742 128 1198672119874 (1)







313 Zeoacutelita P





4 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 4 1198781198941198742 1198672119874 (2)




26




(200 mesh)










27




1198651198901198781198744 +119873119886119874119867 + 1198742 + 1198672119874 rarr (119891119890119903119903119906119892119890119898 119907119890119903119889119890)∆rarr 1198651198901198681198681198651198902

1198681198681198681198744 (3)


Fe2+


















28






























29






























30









31







convencional













32

































33






zeoacutelita P










34




Miller














35














41198651198902+ + 1198742 + 21198672119874 rarr 41198651198903+ + 4 119874119867minus (4)

1198651198902+ + 2 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)2 (5)

1198651198903+ + 3 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)3 (6)

119865119890(119874119867)2 + 2 119865119890(119874119867)3 rarr 11986511989031198744 + 4 1198672119874 (7)

119865119890(119874119867)3 rarr 120572 minus 119865119890119874119874119867 + 1198672119874 (8)















36



119865119890(119874119867)2 + 2 prop minus119865119890119874119874119867 rarr 11986511989031198744 + 21198672119874 (9)










em = 30 deg



















37












zeoacutelita P




Al-OH 61 63 65 3692 3650 3620 - - -

H2O 19 29 35 36 61 3440 3470 3435 3450

H2O13 19 29 35 1631 1639 1648 1645

Si-O-Si61 63 1115 1080 - -

Si-O63 1031 - - -


T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 1007 - 1000 999


Al-OH 37 63 66 912 - - -

Al-O37 - 814 - -



Si-O-Al 65 694 - - -




Si-O-Al37 63 538 - - -

Si-O63 470 - - -


TO4 35 37 - 451 - -

T-O36 430 - - 435


39








119878119894211986011989721198745(119874119867)4600 deg119862rarr 11986011989721198743 ∙ 2 1198781198941198742 + 21198672119874 (10)

























40

















41









42



de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









T-O36 - - - 435 440


43



















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siacutentese29






45





















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compoacutesito32 71






47






























48




















49



















50

















51
























fase22 24









zeoacutelita P

52












53















481 Teste inicial

















estudadas

54




















55
























compoacutesito









56



















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Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

58




59

5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















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apoacutes seu uso

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REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

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78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









158 p 137-140 2012







3 p 542-548 2008




69-77 2015




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Mater v 199 p 50-56 2014




2015






Science v 390 p 204-210 2013




2012
















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Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



142 2002







Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





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v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









v 48 p 5093ndash5101 2013



















66



p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















2013



67



513-517 2007




68




22

























residual16










23




300 ppm13 16 57










24

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral






de magnetita




granulomeacutetrica



25


31 Siacutenteses







312 Zeoacutelita A





3165 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 1926 1198781198941198742 128 1198672119874 (1)







313 Zeoacutelita P





4 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 4 1198781198941198742 1198672119874 (2)




26




(200 mesh)










27




1198651198901198781198744 +119873119886119874119867 + 1198742 + 1198672119874 rarr (119891119890119903119903119906119892119890119898 119907119890119903119889119890)∆rarr 1198651198901198681198681198651198902

1198681198681198681198744 (3)


Fe2+


















28






























29






























30









31







convencional













32

































33






zeoacutelita P










34




Miller














35














41198651198902+ + 1198742 + 21198672119874 rarr 41198651198903+ + 4 119874119867minus (4)

1198651198902+ + 2 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)2 (5)

1198651198903+ + 3 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)3 (6)

119865119890(119874119867)2 + 2 119865119890(119874119867)3 rarr 11986511989031198744 + 4 1198672119874 (7)

119865119890(119874119867)3 rarr 120572 minus 119865119890119874119874119867 + 1198672119874 (8)















36



119865119890(119874119867)2 + 2 prop minus119865119890119874119874119867 rarr 11986511989031198744 + 21198672119874 (9)










em = 30 deg



















37












zeoacutelita P




Al-OH 61 63 65 3692 3650 3620 - - -

H2O 19 29 35 36 61 3440 3470 3435 3450

H2O13 19 29 35 1631 1639 1648 1645

Si-O-Si61 63 1115 1080 - -

Si-O63 1031 - - -


T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 1007 - 1000 999


Al-OH 37 63 66 912 - - -

Al-O37 - 814 - -



Si-O-Al 65 694 - - -




Si-O-Al37 63 538 - - -

Si-O63 470 - - -


TO4 35 37 - 451 - -

T-O36 430 - - 435


39








119878119894211986011989721198745(119874119867)4600 deg119862rarr 11986011989721198743 ∙ 2 1198781198941198742 + 21198672119874 (10)

























40

















41









42



de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









T-O36 - - - 435 440


43



















44


















siacutentese29






45





















46







compoacutesito32 71






47






























48




















49



















50

















51
























fase22 24









zeoacutelita P

52












53















481 Teste inicial

















estudadas

54




















55
























compoacutesito









56



















57


















Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

58




59

5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















60











apoacutes seu uso

61

REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

62









78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









158 p 137-140 2012







3 p 542-548 2008




69-77 2015




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Mater v 199 p 50-56 2014




2015






Science v 390 p 204-210 2013




2012
















64


Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



142 2002







Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





65







v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









v 48 p 5093ndash5101 2013



















66



p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















2013



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513-517 2007




68




23




300 ppm13 16 57










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2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral






de magnetita




granulomeacutetrica



25


31 Siacutenteses







312 Zeoacutelita A





3165 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 1926 1198781198941198742 128 1198672119874 (1)







313 Zeoacutelita P





4 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 4 1198781198941198742 1198672119874 (2)




26




(200 mesh)










27




1198651198901198781198744 +119873119886119874119867 + 1198742 + 1198672119874 rarr (119891119890119903119903119906119892119890119898 119907119890119903119889119890)∆rarr 1198651198901198681198681198651198902

1198681198681198681198744 (3)


Fe2+


















28






























29






























30









31







convencional













32

































33






zeoacutelita P










34




Miller














35














41198651198902+ + 1198742 + 21198672119874 rarr 41198651198903+ + 4 119874119867minus (4)

1198651198902+ + 2 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)2 (5)

1198651198903+ + 3 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)3 (6)

119865119890(119874119867)2 + 2 119865119890(119874119867)3 rarr 11986511989031198744 + 4 1198672119874 (7)

119865119890(119874119867)3 rarr 120572 minus 119865119890119874119874119867 + 1198672119874 (8)















36



119865119890(119874119867)2 + 2 prop minus119865119890119874119874119867 rarr 11986511989031198744 + 21198672119874 (9)










em = 30 deg



















37












zeoacutelita P




Al-OH 61 63 65 3692 3650 3620 - - -

H2O 19 29 35 36 61 3440 3470 3435 3450

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T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 1007 - 1000 999


Al-OH 37 63 66 912 - - -

Al-O37 - 814 - -



Si-O-Al 65 694 - - -




Si-O-Al37 63 538 - - -

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TO4 35 37 - 451 - -

T-O36 430 - - 435


39








119878119894211986011989721198745(119874119867)4600 deg119862rarr 11986011989721198743 ∙ 2 1198781198941198742 + 21198672119874 (10)

























40

















41









42



de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









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43



















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siacutentese29






45





















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compoacutesito32 71






47






























48




















49



















50

















51
























fase22 24









zeoacutelita P

52












53















481 Teste inicial

















estudadas

54




















55
























compoacutesito









56



















57


















Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

58




59

5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















60











apoacutes seu uso

61

REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

62









78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









158 p 137-140 2012







3 p 542-548 2008




69-77 2015




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Mater v 199 p 50-56 2014




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Science v 390 p 204-210 2013




2012
















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Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



142 2002







Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





65







v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









v 48 p 5093ndash5101 2013



















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p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















2013



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513-517 2007




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2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral






de magnetita




granulomeacutetrica



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31 Siacutenteses







312 Zeoacutelita A





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313 Zeoacutelita P





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26




(200 mesh)










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1198651198901198781198744 +119873119886119874119867 + 1198742 + 1198672119874 rarr (119891119890119903119903119906119892119890119898 119907119890119903119889119890)∆rarr 1198651198901198681198681198651198902

1198681198681198681198744 (3)


Fe2+


















28






























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30









31







convencional













32

































33






zeoacutelita P










34




Miller














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119865119890(119874119867)2 + 2 119865119890(119874119867)3 rarr 11986511989031198744 + 4 1198672119874 (7)

119865119890(119874119867)3 rarr 120572 minus 119865119890119874119874119867 + 1198672119874 (8)















36



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em = 30 deg



















37












zeoacutelita P




Al-OH 61 63 65 3692 3650 3620 - - -

H2O 19 29 35 36 61 3440 3470 3435 3450

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T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 1007 - 1000 999


Al-OH 37 63 66 912 - - -

Al-O37 - 814 - -



Si-O-Al 65 694 - - -




Si-O-Al37 63 538 - - -

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TO4 35 37 - 451 - -

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39








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40

















41









42



de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



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43



















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siacutentese29






45





















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compoacutesito32 71






47






























48




















49



















50

















51
























fase22 24









zeoacutelita P

52












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481 Teste inicial

















estudadas

54




















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compoacutesito









56



















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Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

58




59

5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















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apoacutes seu uso

61

REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

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78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









158 p 137-140 2012







3 p 542-548 2008




69-77 2015




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Mater v 199 p 50-56 2014




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Science v 390 p 204-210 2013




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Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



142 2002







Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





65







v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









v 48 p 5093ndash5101 2013



















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p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















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31 Siacutenteses







312 Zeoacutelita A





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4 1198731198862119874 ∶ 11986011989721198743 4 1198781198941198742 1198672119874 (2)




26




(200 mesh)










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1198651198901198781198744 +119873119886119874119867 + 1198742 + 1198672119874 rarr (119891119890119903119903119906119892119890119898 119907119890119903119889119890)∆rarr 1198651198901198681198681198651198902

1198681198681198681198744 (3)


Fe2+


















28






























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30









31







convencional













32

































33






zeoacutelita P










34




Miller














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41198651198902+ + 1198742 + 21198672119874 rarr 41198651198903+ + 4 119874119867minus (4)

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119865119890(119874119867)3 rarr 120572 minus 119865119890119874119874119867 + 1198672119874 (8)















36



119865119890(119874119867)2 + 2 prop minus119865119890119874119874119867 rarr 11986511989031198744 + 21198672119874 (9)










em = 30 deg



















37












zeoacutelita P




Al-OH 61 63 65 3692 3650 3620 - - -

H2O 19 29 35 36 61 3440 3470 3435 3450

H2O13 19 29 35 1631 1639 1648 1645

Si-O-Si61 63 1115 1080 - -

Si-O63 1031 - - -


T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 1007 - 1000 999


Al-OH 37 63 66 912 - - -

Al-O37 - 814 - -



Si-O-Al 65 694 - - -




Si-O-Al37 63 538 - - -

Si-O63 470 - - -


TO4 35 37 - 451 - -

T-O36 430 - - 435


39








119878119894211986011989721198745(119874119867)4600 deg119862rarr 11986011989721198743 ∙ 2 1198781198941198742 + 21198672119874 (10)

























40

















41









42



de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









T-O36 - - - 435 440


43



















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siacutentese29






45





















46







compoacutesito32 71






47






























48




















49



















50

















51
























fase22 24









zeoacutelita P

52












53















481 Teste inicial

















estudadas

54




















55
























compoacutesito









56



















57


















Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

58




59

5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















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apoacutes seu uso

61

REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

62









78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









158 p 137-140 2012







3 p 542-548 2008




69-77 2015




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Mater v 199 p 50-56 2014




2015






Science v 390 p 204-210 2013




2012
















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Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



142 2002







Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





65







v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









v 48 p 5093ndash5101 2013



















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p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















2013



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(200 mesh)










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1198651198901198781198744 +119873119886119874119867 + 1198742 + 1198672119874 rarr (119891119890119903119903119906119892119890119898 119907119890119903119889119890)∆rarr 1198651198901198681198681198651198902

1198681198681198681198744 (3)


Fe2+


















28






























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30









31







convencional













32

































33






zeoacutelita P










34




Miller














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41198651198902+ + 1198742 + 21198672119874 rarr 41198651198903+ + 4 119874119867minus (4)

1198651198902+ + 2 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)2 (5)

1198651198903+ + 3 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)3 (6)

119865119890(119874119867)2 + 2 119865119890(119874119867)3 rarr 11986511989031198744 + 4 1198672119874 (7)

119865119890(119874119867)3 rarr 120572 minus 119865119890119874119874119867 + 1198672119874 (8)















36



119865119890(119874119867)2 + 2 prop minus119865119890119874119874119867 rarr 11986511989031198744 + 21198672119874 (9)










em = 30 deg



















37












zeoacutelita P




Al-OH 61 63 65 3692 3650 3620 - - -

H2O 19 29 35 36 61 3440 3470 3435 3450

H2O13 19 29 35 1631 1639 1648 1645

Si-O-Si61 63 1115 1080 - -

Si-O63 1031 - - -


T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 1007 - 1000 999


Al-OH 37 63 66 912 - - -

Al-O37 - 814 - -



Si-O-Al 65 694 - - -




Si-O-Al37 63 538 - - -

Si-O63 470 - - -


TO4 35 37 - 451 - -

T-O36 430 - - 435


39








119878119894211986011989721198745(119874119867)4600 deg119862rarr 11986011989721198743 ∙ 2 1198781198941198742 + 21198672119874 (10)

























40

















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de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









T-O36 - - - 435 440


43



















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siacutentese29






45





















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compoacutesito32 71






47






























48




















49



















50

















51
























fase22 24









zeoacutelita P

52












53















481 Teste inicial

















estudadas

54




















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compoacutesito









56



















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Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

58




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5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















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apoacutes seu uso

61

REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

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78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









158 p 137-140 2012







3 p 542-548 2008




69-77 2015




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Mater v 199 p 50-56 2014




2015






Science v 390 p 204-210 2013




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Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



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Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





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v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









v 48 p 5093ndash5101 2013



















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p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















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1198651198901198781198744 +119873119886119874119867 + 1198742 + 1198672119874 rarr (119891119890119903119903119906119892119890119898 119907119890119903119889119890)∆rarr 1198651198901198681198681198651198902

1198681198681198681198744 (3)


Fe2+


















28






























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30









31







convencional













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33






zeoacutelita P










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Miller














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41198651198902+ + 1198742 + 21198672119874 rarr 41198651198903+ + 4 119874119867minus (4)

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em = 30 deg



















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zeoacutelita P




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Al-O37 - 814 - -



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Si-O-Al37 63 538 - - -

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TO4 35 37 - 451 - -

T-O36 430 - - 435


39








119878119894211986011989721198745(119874119867)4600 deg119862rarr 11986011989721198743 ∙ 2 1198781198941198742 + 21198672119874 (10)

























40

















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de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









T-O36 - - - 435 440


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siacutentese29






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compoacutesito32 71






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50

















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fase22 24









zeoacutelita P

52












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481 Teste inicial

















estudadas

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compoacutesito









56



















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Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

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5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















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apoacutes seu uso

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REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

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Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









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3 p 542-548 2008




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Mater v 199 p 50-56 2014




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Gulbekien 1996



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Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





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v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









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p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















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28






























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30









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convencional













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zeoacutelita P










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Miller














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em = 30 deg



















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zeoacutelita P




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Al-O37 - 814 - -



Si-O-Al 65 694 - - -




Si-O-Al37 63 538 - - -

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TO4 35 37 - 451 - -

T-O36 430 - - 435


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de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









T-O36 - - - 435 440


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siacutentese29






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compoacutesito32 71






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fase22 24









zeoacutelita P

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481 Teste inicial

















estudadas

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compoacutesito









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Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

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5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















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apoacutes seu uso

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REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





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Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




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Mater v 199 p 50-56 2014




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Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



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Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





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v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









v 48 p 5093ndash5101 2013



















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p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















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convencional













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zeoacutelita P










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Miller














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119865119890(119874119867)3 rarr 120572 minus 119865119890119874119874119867 + 1198672119874 (8)















36



119865119890(119874119867)2 + 2 prop minus119865119890119874119874119867 rarr 11986511989031198744 + 21198672119874 (9)










em = 30 deg



















37












zeoacutelita P




Al-OH 61 63 65 3692 3650 3620 - - -

H2O 19 29 35 36 61 3440 3470 3435 3450

H2O13 19 29 35 1631 1639 1648 1645

Si-O-Si61 63 1115 1080 - -

Si-O63 1031 - - -


T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 1007 - 1000 999


Al-OH 37 63 66 912 - - -

Al-O37 - 814 - -



Si-O-Al 65 694 - - -




Si-O-Al37 63 538 - - -

Si-O63 470 - - -


TO4 35 37 - 451 - -

T-O36 430 - - 435


39








119878119894211986011989721198745(119874119867)4600 deg119862rarr 11986011989721198743 ∙ 2 1198781198941198742 + 21198672119874 (10)

























40

















41









42



de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









T-O36 - - - 435 440


43



















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siacutentese29






45





















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compoacutesito32 71






47






























48




















49



















50

















51
























fase22 24









zeoacutelita P

52












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481 Teste inicial

















estudadas

54




















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compoacutesito









56



















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Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

58




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5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















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apoacutes seu uso

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REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

62









78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









158 p 137-140 2012







3 p 542-548 2008




69-77 2015




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Mater v 199 p 50-56 2014




2015






Science v 390 p 204-210 2013




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Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



142 2002







Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





65







v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









v 48 p 5093ndash5101 2013



















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p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















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30









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convencional













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zeoacutelita P










34




Miller














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41198651198902+ + 1198742 + 21198672119874 rarr 41198651198903+ + 4 119874119867minus (4)

1198651198902+ + 2 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)2 (5)

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em = 30 deg



















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zeoacutelita P




Al-OH 61 63 65 3692 3650 3620 - - -

H2O 19 29 35 36 61 3440 3470 3435 3450

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Si-O-Si61 63 1115 1080 - -

Si-O63 1031 - - -


T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 1007 - 1000 999


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Al-O37 - 814 - -



Si-O-Al 65 694 - - -




Si-O-Al37 63 538 - - -

Si-O63 470 - - -


TO4 35 37 - 451 - -

T-O36 430 - - 435


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119878119894211986011989721198745(119874119867)4600 deg119862rarr 11986011989721198743 ∙ 2 1198781198941198742 + 21198672119874 (10)

























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de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









T-O36 - - - 435 440


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siacutentese29






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compoacutesito32 71






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fase22 24









zeoacutelita P

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481 Teste inicial

















estudadas

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compoacutesito









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Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

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5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















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apoacutes seu uso

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REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

62









78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









158 p 137-140 2012







3 p 542-548 2008




69-77 2015




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Mater v 199 p 50-56 2014




2015






Science v 390 p 204-210 2013




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Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



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Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





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v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









v 48 p 5093ndash5101 2013



















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p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















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convencional













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zeoacutelita P










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Miller














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41198651198902+ + 1198742 + 21198672119874 rarr 41198651198903+ + 4 119874119867minus (4)

1198651198902+ + 2 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)2 (5)

1198651198903+ + 3 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)3 (6)

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119865119890(119874119867)2 + 2 prop minus119865119890119874119874119867 rarr 11986511989031198744 + 21198672119874 (9)










em = 30 deg



















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zeoacutelita P




Al-OH 61 63 65 3692 3650 3620 - - -

H2O 19 29 35 36 61 3440 3470 3435 3450

H2O13 19 29 35 1631 1639 1648 1645

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T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 1007 - 1000 999


Al-OH 37 63 66 912 - - -

Al-O37 - 814 - -



Si-O-Al 65 694 - - -




Si-O-Al37 63 538 - - -

Si-O63 470 - - -


TO4 35 37 - 451 - -

T-O36 430 - - 435


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de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









T-O36 - - - 435 440


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siacutentese29






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compoacutesito32 71






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fase22 24









zeoacutelita P

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481 Teste inicial

















estudadas

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compoacutesito









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Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

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5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















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apoacutes seu uso

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REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

62









78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









158 p 137-140 2012







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Mater v 199 p 50-56 2014




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Science v 390 p 204-210 2013




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Gulbekien 1996



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Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





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v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









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p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















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zeoacutelita P










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Miller














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zeoacutelita P




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de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



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T-O36 - - - 435 440


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siacutentese29






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compoacutesito32 71






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fase22 24









zeoacutelita P

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481 Teste inicial

















estudadas

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compoacutesito









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Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

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5 CONCLUSOtildeES











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apoacutes seu uso

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REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








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Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

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78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




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Mater v 199 p 50-56 2014




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Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



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Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





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v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









v 48 p 5093ndash5101 2013



















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p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















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zeoacutelita P










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Miller














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zeoacutelita P




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TO4 35 37 - 451 - -

T-O36 430 - - 435


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119878119894211986011989721198745(119874119867)4600 deg119862rarr 11986011989721198743 ∙ 2 1198781198941198742 + 21198672119874 (10)

























40

















41









42



de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









T-O36 - - - 435 440


43



















44


















siacutentese29






45





















46







compoacutesito32 71






47






























48




















49



















50

















51
























fase22 24









zeoacutelita P

52












53















481 Teste inicial

















estudadas

54




















55
























compoacutesito









56



















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Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

58




59

5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















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apoacutes seu uso

61

REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

62









78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









158 p 137-140 2012







3 p 542-548 2008




69-77 2015




63









Mater v 199 p 50-56 2014




2015






Science v 390 p 204-210 2013




2012
















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Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



142 2002







Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





65







v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









v 48 p 5093ndash5101 2013



















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p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















2013



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513-517 2007




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Miller














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41198651198902+ + 1198742 + 21198672119874 rarr 41198651198903+ + 4 119874119867minus (4)

1198651198902+ + 2 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)2 (5)

1198651198903+ + 3 119874119867minus rarr 119865119890(119874119867)3 (6)

119865119890(119874119867)2 + 2 119865119890(119874119867)3 rarr 11986511989031198744 + 4 1198672119874 (7)

119865119890(119874119867)3 rarr 120572 minus 119865119890119874119874119867 + 1198672119874 (8)















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119865119890(119874119867)2 + 2 prop minus119865119890119874119874119867 rarr 11986511989031198744 + 21198672119874 (9)










em = 30 deg



















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zeoacutelita P




Al-OH 61 63 65 3692 3650 3620 - - -

H2O 19 29 35 36 61 3440 3470 3435 3450

H2O13 19 29 35 1631 1639 1648 1645

Si-O-Si61 63 1115 1080 - -

Si-O63 1031 - - -


T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 1007 - 1000 999


Al-OH 37 63 66 912 - - -

Al-O37 - 814 - -



Si-O-Al 65 694 - - -




Si-O-Al37 63 538 - - -

Si-O63 470 - - -


TO4 35 37 - 451 - -

T-O36 430 - - 435


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119878119894211986011989721198745(119874119867)4600 deg119862rarr 11986011989721198743 ∙ 2 1198781198941198742 + 21198672119874 (10)

























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de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









T-O36 - - - 435 440


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siacutentese29






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compoacutesito32 71






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fase22 24









zeoacutelita P

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481 Teste inicial

















estudadas

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compoacutesito









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Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

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5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















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apoacutes seu uso

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REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

62









78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









158 p 137-140 2012







3 p 542-548 2008




69-77 2015




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Mater v 199 p 50-56 2014




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Science v 390 p 204-210 2013




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Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



142 2002







Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





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v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









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Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















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em = 30 deg



















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zeoacutelita P




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Si-O-Si61 63 1115 1080 - -

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T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 1007 - 1000 999


Al-OH 37 63 66 912 - - -

Al-O37 - 814 - -



Si-O-Al 65 694 - - -




Si-O-Al37 63 538 - - -

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TO4 35 37 - 451 - -

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de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









T-O36 - - - 435 440


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siacutentese29






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compoacutesito32 71






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fase22 24









zeoacutelita P

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481 Teste inicial

















estudadas

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compoacutesito









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Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

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5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















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apoacutes seu uso

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REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

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Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




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3 p 542-548 2008




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Mater v 199 p 50-56 2014




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Gulbekien 1996



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Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





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v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









v 48 p 5093ndash5101 2013



















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Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















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119865119890(119874119867)2 + 2 prop minus119865119890119874119874119867 rarr 11986511989031198744 + 21198672119874 (9)










em = 30 deg



















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zeoacutelita P




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Si-O-Al37 63 538 - - -

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119878119894211986011989721198745(119874119867)4600 deg119862rarr 11986011989721198743 ∙ 2 1198781198941198742 + 21198672119874 (10)

























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de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




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siacutentese29






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compoacutesito32 71






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zeoacutelita P

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compoacutesito









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Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

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REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

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Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









158 p 137-140 2012







3 p 542-548 2008




69-77 2015




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Mater v 199 p 50-56 2014




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Science v 390 p 204-210 2013




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Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



142 2002







Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





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v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









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Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















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zeoacutelita P




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de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




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zeoacutelita P

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compoacutesito









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Ca2+ 110 mg L-1












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8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

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78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









158 p 137-140 2012







3 p 542-548 2008




69-77 2015




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Mater v 199 p 50-56 2014




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Science v 390 p 204-210 2013




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Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



142 2002







Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





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v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









v 48 p 5093ndash5101 2013



















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p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















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Al-OH 61 63 65 3692 3650 3620 - - -

H2O 19 29 35 36 61 3440 3470 3435 3450

H2O13 19 29 35 1631 1639 1648 1645

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Si-O-Al 65 694 - - -




Si-O-Al37 63 538 - - -

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de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




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siacutentese29






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compoacutesito32 71






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zeoacutelita P

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compoacutesito









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Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

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apoacutes seu uso

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REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





Elsevier 2007

62









78 2005



Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




445-451 2013









158 p 137-140 2012







3 p 542-548 2008




69-77 2015




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Mater v 199 p 50-56 2014




2015






Science v 390 p 204-210 2013




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Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



142 2002







Chem Soc v 78 23 p 5963-5972 1956


















Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





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v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









v 48 p 5093ndash5101 2013



















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p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















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119878119894211986011989721198745(119874119867)4600 deg119862rarr 11986011989721198743 ∙ 2 1198781198941198742 + 21198672119874 (10)

























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de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









T-O36 - - - 435 440


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siacutentese29






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compoacutesito









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Ca2+ 110 mg L-1












troca iocircnica

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5 CONCLUSOtildeES











95 microm






















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apoacutes seu uso

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REFEREcircNCIAS





6891 p 813-821 2002








8 p 1739-1758 1994






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de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









T-O36 - - - 435 440


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Mater Res Bull v 41 4 p 703-713 2006





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de zeo A Zeo P

Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









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Compoacutesito

de zeo P



H2O 13 19 29 35 1648 1645 1645 1643




T-O T = SiAl)7 13 18 19 22 29 35-37 65 - 1000 1000 999 998









T-O36 - - - 435 440


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3 p 542-548 2008




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Mater v 199 p 50-56 2014




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Science v 390 p 204-210 2013




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Chem Soc v 13 2 p 270-275 2002


Gulbekien 1996



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REFEREcircNCIAS





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8 p 1739-1758 1994






Nova v 24 6 p 885-892 2001







Elsevier 1991





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Materials v 11 3-4 p 213-225 1997




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v 105 p 222-231 2007



558-560 2015









v 48 p 5093ndash5101 2013



















66



p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















2013



67



513-517 2007




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p 100-106 2015











Phys v 110 2-3 p 426-433 2008




















2013



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513-517 2007




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513-517 2007




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