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ESTUDO DO POTENCIAL DO ARGILOMINERAL DE ICOARACÍ (PA) COMO MATERIAL ADSORVENTE 
E. S. MIRANDA1, S. M. L. CARVALHO1*, M. C. MARTELLI1, D. S. B. BRASIL1, M. G. A. VIEIRA2, M. G. C. da SILVA2 
1Universidade Federal de Pará, Faculdade de Engenharia Química 
2Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química 
*e-mail: sleao@ufpa.br 
RESUMO 
As argilas apresentam alta viabilidade técnico-econômica para diversas aplicações, devido a sua disponibilidade abundante na natureza. No estado do Pará as argilas são abundantes e empregadas intensivamente na fabricação de artefatos cerâmicos. Argila de Icoarací (PA) foi classificada por peneiramento, conforme a (NBR 7181) e caracterizada por diferentes metodologias analíticas, com o objetivo de estudar o seu potencial como material adsorvente. Na caracterização empregaram-se as partículas menores do que 53 μm e as análises: difração de raios-X (DRX), Fluorescência de Raios-X, Determinação da Área Superficial (método BET), Porosimetria de Mercúrio, CTC e PCZ. Na composição do argilomineral identificaram-se a presença de quartzo, caulinita e illita / muscovita (I/M); SiO2 (59,6%) e Al2O3 (17, 5%); SBET de 21,8 m2/g; tamanho de poros na região de mesoporos e macroporos; CTC de 16,2 (meq/100g); valor do pHPCZ igual a 4,0 e carga de superfície negativa para qualquer valor de pH da solução. 
1 INTRODUÇÃO 
A adsorção empregando argilominerais como adsorventes tem sido bastante estudada e os resultados têm mostrado a importância desses materiais na remoção de substancias tóxica presentes em águas (GALINDO et. al., 2013; JIANG et. al., 2010). Normalmente, são abundantes e sua utilização como adsorvente tem se mostrado eficaz e econômica (AMARAL et. al., 2010). 
Os argilominerais são os minerais característicos dos solos argilosos, constituem-se de alumino-silicatos microcristalinos, suas estruturas mineralógicas são camadas formadas por folhas tetraédricas de sílica e octaédricas de alumina alternadas, que podem se reajustar de várias maneiras e da origem à maioria das estruturas dos argilominerais conhecidos (SANTOS, 1992). 
Segundo Fiol (2008), ao se utilizar materiais naturais, com composição heterogênea, em estudos de sorção, é difícil estimar os fatores responsáveis pela adsorção devido ao fato das estruturas químicas e dos grupos funcionais da superfície do argilomineral não serem bem definidas. 
O ponto de carga zero (PZC) é o ponto onde o pH das cargas superficiais das argilas se encontram equilibradas (GUPTA, 2012). Quando o adsorvente está em contado com soluções de pH acima do ponto de carga zero (PZC), a superfície do sólido adquire carga
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negativa devido a desprotonação dos seus grupos funcionais, podendo interagir com espécies positivas. Quando em contato com soluções de pH abaixo do ponto de carga zero (PZC), a superfície adquire carga negativa devido à protonação desses grupos funcionais e poderia interagir com espécies negativas. A estimativa do ponto de carga zero (pHPZC) determina propriedades importantes de materiais adsorventes empregados na adsorção de metais pesados (GUPTA, 2012; FIOL, 2008). 
Segundo Gupta (2012), o potencial da argila na mitigação ambiental é influenciado por fatores como área superficial, capacidade de troca catiônica, composição química e interações de superfície. Onde a afinidade por metais pesados ou compostos orgânicos, através da adsorção, é determinada pela estrutura particular dos argilominerais característicos da argila, seja por interações de Van der Waals, adesão hidrofóbica ou ligações de hidrogênio. 
2 MATERIAIS E METODOS 
As argilas foram adquiridas, comercialmente em blocos, na forma bruta, proveniente de olarias do distrito de Icoarací, Belém-PA, onde, primeiramente passam pelo processo de beneficiamento, sendo retiradas folhas, raízes, galhos e sementes e em seguida, prensadas em maromba. 
As argilas coletadas foram secas em estufa, à temperatura de 110ºC, durante 24 horas. Após a secagem, o material foi desagregado e pulverizado manualmente com ajuda de um gral de ágata e pistilo de porcelana. Inicialmente, o argilomineral foi classificado por peneiramento, análise granulométrica, e posteriormente uma fração do material foi submetida à análise de difração de raios-X (DRX), fluorescência de raios-X, determinação da área superficial (método BET), porosimetria de mercúrio, CTC e PCZ . 
2.1 Análise Granulométrica 
A análise granulométrica foi realizada segundo as normas da ABNT/NBR 7181 utilizando-se peneiras da série Tyler e agitação por 30 minutos. Foram utilizadas peneiras da marca BEFTEL de 28, 60, 200, 270, 325, 400 e 500 mesh. 
A norma da ABNT (1995) classifica os solos de acordo com o tamanho de suas partículas em: areia grossa (areia com grãos de diâmetros compreendidos entre 0,6 mm e 2,0 mm), areia média (diâmetros compreendidos entre 0,2 mm e 0,6 mm), areia fina (partículas compreendidos entre 0,06 mm e 0,2 mm), silte (diâmetros compreendidos entre 0,02 mm e 0,06 mm) e argila (partículas com diâmetros menores que 0,002 mm). 
2.2 Difração de Raios-X 
Para a identificação mineralógica da argila em estudo foi utilizado o equipamento da marca Philips, modelo X’PERT MPD, com radiação Kα do cobre, comprimento de onda 1,5406 Å, voltagem de 40 kV, corrente de 40 mA, monitorando os ângulos de difração 2ϴ, tamanho do passo de 0,02 graus de 3 a 70º, com tempo por passo de um segundo. Utilizou-se o método de varredura, que consiste na incidência dos raios-X sobre uma amostra em forma de pó, compactado sobre um suporte. 
2.3 Fluorescência de Raios-X 
A composição química da argila foi determinadas por um espectrômetro de Fluorescência de Raios-X da Shimizu, empregando amostras pulverizadas que foram acondicionadas em porta amostra com papel filme de polietileno. Sendo a aquisição dos dados feita com o software Energy Dispersive X-Ray.
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2.4 Área Superficial (método BET) 
Para determinação da área superficial das amostras, foi utilizado um equipamento BET Gemini III 2375 Surface Area Analyser da marca Micromeritics. A área superficial das argilas foi obtida na temperatura do nitrogênio liquido em ebulição e calculada pela equação de BET (Brunauer-Emmett- Teller). 
2.5 Porosimetria de Mercúrio 
A análise foi realizada em porosímetro da marca Micromeritics, Auto pore IV Mercury Porosimeter. Adotou-se nas faixas de baixa e alta pressão, pressão de evacuação de 50 μmHg, tempo de evacuação de 5 min e tempo de equilíbrio de 10 segundos. 
2.6 Capacidade de Troca Catiônica (CTC) 
A CTC da argila foi determinada com o auxílio de um destilador Kjeldahl da marca QUIMIS, as analises foram realizadas em duplicata, inicialmente, pesou-se em uma balança analítica 5 gramas da argila seca que foi transferidas para um erlenmeyer que continha 200 mL de acetato de amônio 3M. Em seguida, colocou-se o erlenmeyer com a solução em agitador magnético sob agitação constante por 6 horas. Após este período, centrifugou-se para separar apenas a amostra, que foi lavada com álcool etílico para retirar o excesso de acetato de amônio e centrifugada novamente, realizou-se 5 lavagens. A amostra coletada permaneceu na estufa por 24 horas à 60 ± 5 ºC. 
Após esta secagem, pesou-se cerca de 1,5 gramas do material, que foi desagregado manualmente em gral de ágata e pistilo de porcelana e transferido para balão de kjeldahl, adicionando-se 200 ml de água destilada e 3 gotas de fenolftaleína. Em seguida adicionou-se hidróxido de sódio a 50%, até a solução no balão tornar-se rósea, então é acoplado ao equipamento. Com o aquecimento, a amônia é desprendida, passando por um destilador, sendo recebido em um erlenmeyer contendo 50 ml de ácido bórico a 4% com indicador misto (vermelho de metila a 0,50% e verde de bromocresol a 0,75 % em álcool etílico). O tempo de destilação foi de aproximadamente 1,5 horas, encerrada quando o volume recolhido no erlenmeyer dobrou seu volume inicial. O ácido bórico com indicador que no inicio apresentava coloração avermelhada, adquire cor esverdeada à medida que vai recebendo NH3. 
Encerrada a destilação, titulou-se a solução do erlenmeyer, com ácido clorídrico 0,1 N até a viragem da coloração, tornando-se avermelhada novamente, detectando-se o volume gasto na titulação. Para a determinação da CTC é utilizada a equação (1): 
(1) 
2.7 Ponto de Carga Zero (PCZ) 
O pHZPC foi determinado utilizando-se a metodologia de titulações potenciométricas segundo Davranche et. al. (2003). As análises de pHZPC foram realizadas em duplicata, onde se utilizou 1 g de argila em 50 ml de solução de NaNO3 0,1N, a suspensão foi agitada durante 24h para atingir o pH de equilíbrio. Após este tempo, foram adicionados incrementos da solução titulante e anotados a respectiva variação de pH. Então, uma suspenção é titulada com 0,1N de NaOH e outra com 0,01N de HNO3 em uma faixa de pH de 3 a 10 para evitar o ataque sobre a superfície da argila. 
A carga superficial do sólido, Q em unidades (mol/g), pode ser calculada através da equação (2): 
- [ -]-[ ] (2)
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Onde Ca e Cb são as concentrações (mol/L) de ácido e base adicionados respectivamente; 
m é a concentração de sólidos em suspensão (g/L). 
Para adição de ácido nítrico ou adição de Hidróxido de sódio, a carga superficial pode ser expressa pelas Equações (3) e (4): 
[ ] (3) 
[ ] (4) 
A densidade de carga superficial foi calculada com os valores de Q divididos pela SBET da argila (mol/g.m2). O valor de pHPCZ do sólido é o pH onde a curva cruza o eixo x (densidade de carga =0). 
3 RESULTADOS E DISCUSSÕES 
3.1 Analise Granulométrica 
A Figura 1 mostra os resultados de porcentagens retidas, obtidos a partir da análise granulométrica do material. A Figura 2 mostra a classificação de solos, segundo as dimensões dos seus grãos ou partículas e suas diferentes percentagens de ocorrência (ABNT, 1995). 
Figura 1 - Porcentagem Retida do Argilomineral. 
Fonte: Autor (2013). 
O argilomineral apresentou distribuição granulométrica no intervalo de 60 a 500 mesh e diâmetro médio de Sauter (dDMS) de 0,068 mm. A análise mostrou que na fração do material retida na malha de 200 mesh (Figura 2), diâmetro de abertura de 0,074 mm (Figura 1), havia uma elevada quantidade de areia. 
Figura 2 - Classificação Granulométrica, segundo a norma ABNT (1995). 
Fonte: Autor (2013). 
Desta forma, considerando os resultados obtidos, conforme a escala granulométrica adotada pela ABNT (1995), a fração abaixo da malha de 270 mesh (Figura 2), diâmetro de abertura de 0,485 mm (Figura 1) e região de tamanho de partículas de silte e argila foi utilizada nas demais análises de caracterização, difração de raios-X (DRX), Fluorescência, Área Superficial, Porosimetria, CTC e determinação de ponto de carga zero (pHPCZ). 
3.2 Difração de Raios X (DRX) 
Os picos característicos presentes no argilomineral foram identificados, a partir dos resultados obtidos com o software X´Pert HighScore, nas análises de DRX. Na Figura 3, se observa que o mineral em maior quantidade é o quartzo (Q), caracterizado por principais picos de 0,425 nm; 0,333nm e 
0 
10 
20 
30 
40 
0,652 
0,25 
0,074 
0,053 
0,044 
0,037 
0,025 
% Retida 
Diâmetro da malha (mm) 
Silte e Argila 
Areia Fina 
Areia Méd.
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0,182 nm. Estão presentes, ainda caulinita (C), com distâncias basais típicas em 0,715 nm (d001), 0,447 nm (d020) e 0,356 nm (d002), no entanto, a caulinita presente na amostra, apresenta característica de desordem estrutural. Notou-se ainda a presença dos minerais illita / muscovita (I/M), havendo sobreposição de seus picos correspondentes à 0,999 nm (d001) e 1,5 nm. Amostra com características mineralógicas semelhantes foi estudada por Souto (2009), este comportamento é característico em alguns solos, de acordo com a sua procedência. 
Figura 3 - Característica cristalina do Argilomineral. 
Fonte: Autor (2013). 
A análise de DRX da amostra comprova que o mineral de quartzo é abundante nas argilas estudadas. Sendo observado que a caulinita, apesar de ser em menor quantidade é o argilomineral mais abundante na amostra, tendo ainda pequenas quantidades de illita/muscovita. 
Materiais com estrutura caulinitica têm sido aplicados como adsorventes na remoção de contaminantes de águas. Jiang et. al. (2010), investigaram a remoção de metais pesados como Pb (II), Cd (II), Ni (II) e Cu (II) de soluções aquosas com argila natural caulinita/ilita foi avaliada a adsorção destes íons variando a concentração do metal, a quantidade de adsorvente, pH e tempo de mistura. Moon et. al. (2007) avaliou a eficácia de caulinita modificada, na remoção de compostos derivados do petróleo, o mineral foi modificado com HDTMA e sua eficácia na adsorção foi comparada com betonita organofílica, os resultados mostram que o argilomineral pode ser usado como contenção secundaria para o problema ambiental. 
3.3 Fluorescência de Raios-X 
A composição química do argilomineral está apresentada na Tabela 1. Pode-se verificar que na amostra, SiO2 (59,6%) e Al2O3 (17,5%) são os constituintes predominantes. Vale ressaltar que são estes dois óxidos que compõem os argilominerais, sendo a alumina em sua maior parte caulinita e ilita/muscovita, e o conteúdo de SiO2 devido a silicatos dos argilominerais, micas, feldspatos e a sílica livre proveniente do quartzo. Os demais óxidos podem ser considerados como impurezas. 
Tabela 1 - Composição Química do Argilomineral. 
Constituintes 
(%) Argilomineral 
SiO2 
59,58 
Al2O3 
17,55 
Fe2O3 
14,37 
K2O 
3,55 
SO3 
2,48 
TiO2 
1,99 
Tm2O3 
0,28 
ZrO2 
0,11 
V2O5 
0,06 
ZnO 
0,03 
Fonte: Autor (2013). 
Observa-se que a argila apresenta alto teor de Fe2O3 (14,30 %), principal fator que determina a coloração das argilas, quanto mais ferro presente na composição, mais avermelhado é o material. A coloração da
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amostra é bege, no entanto, quando calcinada, torna-se avermelhada. 
Segundo Santos (1989), o álcali encontrado na argila, K2O (3,55%), é quase que totalmente devido a feldspatos, micas ou cátions trocáveis. Verifica-se que os dados da composição química da argila analisada estão bem próximos aos encontrados por Delavi (2011) e Lima Junior et. al. (2011). 
Segundo Trevino (2003), as impurezas no argilomineral vão depender da origem do material e vai afetar o grau desordem e o tamanho de partícula da argila. Para Gupta (2012), a composição química é um dos fatores que influenciam na superfície ativa dos argilominerais, bem como a natureza dos átomos em sua estrutura, o tipo de cátions trocáveis e a procedência do material. 
3.4 Área Superficial (SBET) 
Por meio dos dados de adsorção de N2, o resultado obtido da determinação de área superficial específica (SBET) do argilomineral foi de 21,8 m2/g, valor superior aos trabalhos encontrados para argilas do grupo da caulinita, que correspondem a uma faixa de 10 a 15 m2/g. Segundo Leal et. al. (2009), esse fato pode ser explicado devido às diferentes regiões de procedência dos solos, o que influencia na composição química e textural dessas argilas. 
Casos semelhantes foram encontrados por Delavi (2011) com valor de SBET de 38 m2/g e por Leal et. al. (2009) com valor aproximado de 34 m2/g. Trevino (2003) observou SBET de 16,4 m2/g para um solo caulinitico, sendo aplicado como adsorvente de metais pesados. Segundo Gomes (1988), a área especifica de uma argila pode variar de acordo com a quantidade de matéria orgânica que esta possui, para caulinita de elevada cristalinidade pode chegar a valores de até 15 m2/g e para caulinita de baixa cristalinidade, pode variar até 50 m2/g, fato este que se observa neste material. 
A figura 4 mostra a isoterma de adsorção de N2(g) da amostra. Observa-se que a amostra pertence à classificação de isotermas do tipo III de acordo com a classificação de BET, segundo IUPAC (1985), correspondente à adsorção de interações fracas entre a argila e o nitrogênio, em sistemas contendo macro e mesoporos. 
Figura 4- Isoterma de Adsorção. 
Fonte: Autor (2013). 
3.5 Porosimetria de Mercúrio 
A distribuição do diâmetro de poros é mostrada na figura 5, para sua interpretação, considera-se que a classe predominante de poros em um sólido é aquela onde se despendeu maior quantidade de mercúrio para se preencher o volume de poros com determinado diâmetro. Observa-se a presença de duas regiões de diâmetros de poros: uma pequena faixa de mesoporos entre 5 e 50 nm e outra faixa predominante na região de macroporos entre 50 a 200.000 nm. 
0 
20 
40 
60 
80 
0 
0,5 
1 
Volume de Adsorção cm3/g 
Pressão Relativa (P/P0)
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Figura 5 - Incremento de intrusão vs diâmetro de poros. 
Fonte: Autor (2013). 
3.6 Capacidade de Troca Catiônica (CTC) 
O valor obtido da CTC do argilomineral foi de 16,2 (meq/100g). O resultado encontrado está coerente com os dados da literatura, pois, as argilas caulinitas apresentam valores de CTC de 3 – 15 meq/100g de argila. 
A caulinita é o grupo das argilas com menor CTC, cujos valores variam com o grau de ordem-desordem estrutural do argilomineral e impurezas de outros minerais. A presença de matéria orgânica contidas nas argilas e solos é outro fator que altera o valor da CTC em argilas, podendo aumentar consideravelmente seu valor (GOMES, 1988 e SANTOS, 1992) 
Os tipos de argilas e consequentemente, a capacidade de troca catiônica, está relacionada com as características de solos e clima de cada região. Em solos tropicais muito intemperizados, como os Latossolos do Cerrado e da Amazônia, predominam os minerais de argila do grupo das caulinitas, apresentando desta forma, baixos valores de CTC (SCIENCEBLOGS, 2009). 
Quando a quantidade adsorvida pelo argilomineral é inferior a sua CTC, o mecanismo de adsorção é dominado por troca iônica, isto ocorre para argilas que possuem altos valores de CTC. Entretanto se a quantidade adsorvida é maior que a CTC do argilomineral, a adsorção se dá por forças de interações que são determinados pela estrutura e características da argila. Estas interações entre a superfície e os poluentes podem ser via Van der Waals ou interação hidrofóbica (GUPTA, 2012). 
3.7 Ponto de Carga Zero (pHPCZ) 
O comportamento do argilomineral é mostrado nas Figuras 6. O valor do pHPCZ desta argila foi estimado como sendo igual a (4,0). O material sólido apresentou carga de superfície negativa, para qualquer valor de pH da solução, ou seja, a carga liquida negativa é independente do pH da suspensão. 
Figura 6 - Variação da carga superficial vs pH. 
Fonte: Autor (2013). 
Os resultados obtidos indicam que o argilomineral estudado pode desempenhar um importante papel na adsorção de adsorbatos catiônicos, como metais pesados. 
Trevino (2003), investigou a adsorção de Pb, Cd e Zn em solo caulinitico, com pHPCZ (4,7), valor bem próximo do material em estudo, onde obteve resultados satisfatórios. 
Uma comparação teórica, da variação da carga de superfície de argilas caulinitas naturais em função do pH foi reportado por 
-0,00012 
-0,0001 
-0,00008 
-0,00006 
-0,00004 
-0,00002 
0 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
10 
Densidade de carga (mol/m2) 
pH
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Bolland et al. (1980), ele observou que a carga superficial líquida da caulinita em estudo é negativa, e sugere que este comportamento é provavelmente devido à substituição de íons na estrutura, sendo independente do pH. 
Segundo Gupta (2012), a maioria das interações superficiais que ocorrem na superfície da argila envolvem reações de transferência de carga, cuja carga líquida pode ser positiva, negativa ou neutra. Cada mineral de argila tem propriedades específicas que determinam como, quando e a quantidade de carga que vai ser transferida O pHPCZ determina a carga da superfície do adsorvente, em um determinado valor de pH de solução e informa sobre as possíveis interações eletrostáticas entre suas espécies químicas e as espécies químicas presentes na solução (FIOL, 2008). 
4 CONCLUSÕES 
O resultado da análise granulométrica determinou a fração granulométrica ideal para o material bruto a ser usado no trabalho, diminuindo consideravelmente a quantidade de quartzo do solo. A partir da técnica de DRX é possível comprovar que o argilomineral predominante da argila coletada na região de Icoaraci é a caulinita. De acordo com a literatura, materiais minerais semelhantes, apresentaram comportamento viável para adsorção de metais pesados, e que mudanças de superfície provavelmente podem melhorar a capacidade de troca catiônica desses materiais para a adsorção. 
O conhecimento da composição química do material, formada principalmente por SiO2 (59,6%) e Al2O3 (17, 5%), incita fatores que podem influenciar na superfície do material quanto adsorvente, determinando fatores como superfície ativa e capacidade troca iônica, podendo variar de acordo com sua procedência. 
A técnica da área superficial especifica (SBET) apresentou valor de 21,8 m2/g. A analise de porosimetria, revelou que os poros do material estão distribuídos na região de mesoporos e macroporos, fato que ratifica a sua pequena área especifica. A CTC do argilomineral apresentou valor de 16,2 (meq/100g), de acordo com a literatura, esta característica são solos tropicais muito intemperizados, como os Latossolos da Amazônia. Quando o material apresenta baixo valor de CTC, o mecanismo de adsorção se dá por interações de Van der Waals ou interação hidrofóbica. 
O ponto de carga zero (PCZ) mostra que a argila tem superfície negativa o que possivelmente favorece a adsorção de metais pesados, no entanto, só será comprovado após os testes de adsorção de metais pesados e compostos orgânicos em banho finito. Se comprovada a sua eficiência como adsorvente, pode se tornar alternativa tecnológica viável na remediação de correntes líquidas contaminadas por metais pesados e compostos orgânicos. 
NOMENCLATURA 
CTC – Capacidade de Troca de Cátions (meq/ g de argila). 
N – Normalidade do ácido clorídrico (0,1 N). 
VHCl – volume de HCl gasto na titulação (ml). 
m – massa da amostra (g). 
f – fator de conversão do ácido. 
Ca e Cb são as concentrações (mol/L) de ácido e base adicionados. 
cs - concentração de sólidos em suspensão (g/L). 
Q – Densidade de carga zero (mol/g.m2). 
[H+] – Concentração de íons H+(mol/l). 
[OH-] – Concentração de íons OH-(mol/l). 
pHPCZ – Ponto de carga zero. 
SBET – Área Superficial.
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REFERÊNCIAS 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7181: Solo – Análise granulométrica. Rio de Janeiro, 1984. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6502: Rochas e solos. Rio de Janeiro, 1995. 
AMARAL, R. L.; CAVALCANTI, J. V. F. L; CÂMARA, J. G. A; SILVA, D.D.C; MOTA SOBRINHO, M. A. Preparação e uso de uma argila organofílica como adsorvente da mistura de benzeno e tolueno. 8º Encontro Brasileiro de Adsorção. Foz do Iguaçu, 2010. 
BOLLAND, M. A. D.; POSNER, A. M.; QUIRK, J. P. pH-independent and pH- dependent surface charges on kaolinite. Clays and clays minerals. v. 28, p. 412 – 418, 1980. 
FIOL, N.; VILLAESCUSA. I. Determination of sorbent point zero charge: usefulness in sorption studies. Environ Chem Lett. nº. 10311, 2008. 
GALINDO, Luz Stella Gaona; ALMEIDA NETO, A. F.;SILVA, M. G. C.;VIEIRA, M. G. A. Removal of Cadmium(II) and Lead(II) Ions from Aqueous Phase on SodicBentonite. Materials Research. v. 16, p. 515-527, 2013. GUPTA, Susmita Sen; BHATTACHARYYA, Krishna G. Adsorption of heavy metals on kaolinite and montmorillonite: a review. Physical Chemistry Chemical Physics. v. 14, p. 6698–6723, 2012. 
JIANG, Ming-qin; JIN Xiao-ying; LU Xiao- Qiao; CHEN, Zu-liang. Adsorption of Pb(II), Cd(II), Ni(II) and Cu(II) onto natural kaolinite clay. Desalination. v. 252, p. 33–39, 2010. MOON, Chul-H.; Lee, Jai-Y.; TAEK OH, B.; CHOI, Sang-II. Organically modified low- grade kaolin as a secondary containment material for underground storage tanks. Environ Geochem Health. v. 29, p. 271– 280, 2007.

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Estudo do potencial do argilomineral de Icoarací como adsorvente

  • 1. De 20 a 23 de Outubro de 2013 Maceió-AL ESTUDO DO POTENCIAL DO ARGILOMINERAL DE ICOARACÍ (PA) COMO MATERIAL ADSORVENTE E. S. MIRANDA1, S. M. L. CARVALHO1*, M. C. MARTELLI1, D. S. B. BRASIL1, M. G. A. VIEIRA2, M. G. C. da SILVA2 1Universidade Federal de Pará, Faculdade de Engenharia Química 2Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química *e-mail: sleao@ufpa.br RESUMO As argilas apresentam alta viabilidade técnico-econômica para diversas aplicações, devido a sua disponibilidade abundante na natureza. No estado do Pará as argilas são abundantes e empregadas intensivamente na fabricação de artefatos cerâmicos. Argila de Icoarací (PA) foi classificada por peneiramento, conforme a (NBR 7181) e caracterizada por diferentes metodologias analíticas, com o objetivo de estudar o seu potencial como material adsorvente. Na caracterização empregaram-se as partículas menores do que 53 μm e as análises: difração de raios-X (DRX), Fluorescência de Raios-X, Determinação da Área Superficial (método BET), Porosimetria de Mercúrio, CTC e PCZ. Na composição do argilomineral identificaram-se a presença de quartzo, caulinita e illita / muscovita (I/M); SiO2 (59,6%) e Al2O3 (17, 5%); SBET de 21,8 m2/g; tamanho de poros na região de mesoporos e macroporos; CTC de 16,2 (meq/100g); valor do pHPCZ igual a 4,0 e carga de superfície negativa para qualquer valor de pH da solução. 1 INTRODUÇÃO A adsorção empregando argilominerais como adsorventes tem sido bastante estudada e os resultados têm mostrado a importância desses materiais na remoção de substancias tóxica presentes em águas (GALINDO et. al., 2013; JIANG et. al., 2010). Normalmente, são abundantes e sua utilização como adsorvente tem se mostrado eficaz e econômica (AMARAL et. al., 2010). Os argilominerais são os minerais característicos dos solos argilosos, constituem-se de alumino-silicatos microcristalinos, suas estruturas mineralógicas são camadas formadas por folhas tetraédricas de sílica e octaédricas de alumina alternadas, que podem se reajustar de várias maneiras e da origem à maioria das estruturas dos argilominerais conhecidos (SANTOS, 1992). Segundo Fiol (2008), ao se utilizar materiais naturais, com composição heterogênea, em estudos de sorção, é difícil estimar os fatores responsáveis pela adsorção devido ao fato das estruturas químicas e dos grupos funcionais da superfície do argilomineral não serem bem definidas. O ponto de carga zero (PZC) é o ponto onde o pH das cargas superficiais das argilas se encontram equilibradas (GUPTA, 2012). Quando o adsorvente está em contado com soluções de pH acima do ponto de carga zero (PZC), a superfície do sólido adquire carga
  • 2. De 20 a 23 de Outubro de 2013 Maceió-AL negativa devido a desprotonação dos seus grupos funcionais, podendo interagir com espécies positivas. Quando em contato com soluções de pH abaixo do ponto de carga zero (PZC), a superfície adquire carga negativa devido à protonação desses grupos funcionais e poderia interagir com espécies negativas. A estimativa do ponto de carga zero (pHPZC) determina propriedades importantes de materiais adsorventes empregados na adsorção de metais pesados (GUPTA, 2012; FIOL, 2008). Segundo Gupta (2012), o potencial da argila na mitigação ambiental é influenciado por fatores como área superficial, capacidade de troca catiônica, composição química e interações de superfície. Onde a afinidade por metais pesados ou compostos orgânicos, através da adsorção, é determinada pela estrutura particular dos argilominerais característicos da argila, seja por interações de Van der Waals, adesão hidrofóbica ou ligações de hidrogênio. 2 MATERIAIS E METODOS As argilas foram adquiridas, comercialmente em blocos, na forma bruta, proveniente de olarias do distrito de Icoarací, Belém-PA, onde, primeiramente passam pelo processo de beneficiamento, sendo retiradas folhas, raízes, galhos e sementes e em seguida, prensadas em maromba. As argilas coletadas foram secas em estufa, à temperatura de 110ºC, durante 24 horas. Após a secagem, o material foi desagregado e pulverizado manualmente com ajuda de um gral de ágata e pistilo de porcelana. Inicialmente, o argilomineral foi classificado por peneiramento, análise granulométrica, e posteriormente uma fração do material foi submetida à análise de difração de raios-X (DRX), fluorescência de raios-X, determinação da área superficial (método BET), porosimetria de mercúrio, CTC e PCZ . 2.1 Análise Granulométrica A análise granulométrica foi realizada segundo as normas da ABNT/NBR 7181 utilizando-se peneiras da série Tyler e agitação por 30 minutos. Foram utilizadas peneiras da marca BEFTEL de 28, 60, 200, 270, 325, 400 e 500 mesh. A norma da ABNT (1995) classifica os solos de acordo com o tamanho de suas partículas em: areia grossa (areia com grãos de diâmetros compreendidos entre 0,6 mm e 2,0 mm), areia média (diâmetros compreendidos entre 0,2 mm e 0,6 mm), areia fina (partículas compreendidos entre 0,06 mm e 0,2 mm), silte (diâmetros compreendidos entre 0,02 mm e 0,06 mm) e argila (partículas com diâmetros menores que 0,002 mm). 2.2 Difração de Raios-X Para a identificação mineralógica da argila em estudo foi utilizado o equipamento da marca Philips, modelo X’PERT MPD, com radiação Kα do cobre, comprimento de onda 1,5406 Å, voltagem de 40 kV, corrente de 40 mA, monitorando os ângulos de difração 2ϴ, tamanho do passo de 0,02 graus de 3 a 70º, com tempo por passo de um segundo. Utilizou-se o método de varredura, que consiste na incidência dos raios-X sobre uma amostra em forma de pó, compactado sobre um suporte. 2.3 Fluorescência de Raios-X A composição química da argila foi determinadas por um espectrômetro de Fluorescência de Raios-X da Shimizu, empregando amostras pulverizadas que foram acondicionadas em porta amostra com papel filme de polietileno. Sendo a aquisição dos dados feita com o software Energy Dispersive X-Ray.
  • 3. De 20 a 23 de Outubro de 2013 Maceió-AL 2.4 Área Superficial (método BET) Para determinação da área superficial das amostras, foi utilizado um equipamento BET Gemini III 2375 Surface Area Analyser da marca Micromeritics. A área superficial das argilas foi obtida na temperatura do nitrogênio liquido em ebulição e calculada pela equação de BET (Brunauer-Emmett- Teller). 2.5 Porosimetria de Mercúrio A análise foi realizada em porosímetro da marca Micromeritics, Auto pore IV Mercury Porosimeter. Adotou-se nas faixas de baixa e alta pressão, pressão de evacuação de 50 μmHg, tempo de evacuação de 5 min e tempo de equilíbrio de 10 segundos. 2.6 Capacidade de Troca Catiônica (CTC) A CTC da argila foi determinada com o auxílio de um destilador Kjeldahl da marca QUIMIS, as analises foram realizadas em duplicata, inicialmente, pesou-se em uma balança analítica 5 gramas da argila seca que foi transferidas para um erlenmeyer que continha 200 mL de acetato de amônio 3M. Em seguida, colocou-se o erlenmeyer com a solução em agitador magnético sob agitação constante por 6 horas. Após este período, centrifugou-se para separar apenas a amostra, que foi lavada com álcool etílico para retirar o excesso de acetato de amônio e centrifugada novamente, realizou-se 5 lavagens. A amostra coletada permaneceu na estufa por 24 horas à 60 ± 5 ºC. Após esta secagem, pesou-se cerca de 1,5 gramas do material, que foi desagregado manualmente em gral de ágata e pistilo de porcelana e transferido para balão de kjeldahl, adicionando-se 200 ml de água destilada e 3 gotas de fenolftaleína. Em seguida adicionou-se hidróxido de sódio a 50%, até a solução no balão tornar-se rósea, então é acoplado ao equipamento. Com o aquecimento, a amônia é desprendida, passando por um destilador, sendo recebido em um erlenmeyer contendo 50 ml de ácido bórico a 4% com indicador misto (vermelho de metila a 0,50% e verde de bromocresol a 0,75 % em álcool etílico). O tempo de destilação foi de aproximadamente 1,5 horas, encerrada quando o volume recolhido no erlenmeyer dobrou seu volume inicial. O ácido bórico com indicador que no inicio apresentava coloração avermelhada, adquire cor esverdeada à medida que vai recebendo NH3. Encerrada a destilação, titulou-se a solução do erlenmeyer, com ácido clorídrico 0,1 N até a viragem da coloração, tornando-se avermelhada novamente, detectando-se o volume gasto na titulação. Para a determinação da CTC é utilizada a equação (1): (1) 2.7 Ponto de Carga Zero (PCZ) O pHZPC foi determinado utilizando-se a metodologia de titulações potenciométricas segundo Davranche et. al. (2003). As análises de pHZPC foram realizadas em duplicata, onde se utilizou 1 g de argila em 50 ml de solução de NaNO3 0,1N, a suspensão foi agitada durante 24h para atingir o pH de equilíbrio. Após este tempo, foram adicionados incrementos da solução titulante e anotados a respectiva variação de pH. Então, uma suspenção é titulada com 0,1N de NaOH e outra com 0,01N de HNO3 em uma faixa de pH de 3 a 10 para evitar o ataque sobre a superfície da argila. A carga superficial do sólido, Q em unidades (mol/g), pode ser calculada através da equação (2): - [ -]-[ ] (2)
  • 4. De 20 a 23 de Outubro de 2013 Maceió-AL Onde Ca e Cb são as concentrações (mol/L) de ácido e base adicionados respectivamente; m é a concentração de sólidos em suspensão (g/L). Para adição de ácido nítrico ou adição de Hidróxido de sódio, a carga superficial pode ser expressa pelas Equações (3) e (4): [ ] (3) [ ] (4) A densidade de carga superficial foi calculada com os valores de Q divididos pela SBET da argila (mol/g.m2). O valor de pHPCZ do sólido é o pH onde a curva cruza o eixo x (densidade de carga =0). 3 RESULTADOS E DISCUSSÕES 3.1 Analise Granulométrica A Figura 1 mostra os resultados de porcentagens retidas, obtidos a partir da análise granulométrica do material. A Figura 2 mostra a classificação de solos, segundo as dimensões dos seus grãos ou partículas e suas diferentes percentagens de ocorrência (ABNT, 1995). Figura 1 - Porcentagem Retida do Argilomineral. Fonte: Autor (2013). O argilomineral apresentou distribuição granulométrica no intervalo de 60 a 500 mesh e diâmetro médio de Sauter (dDMS) de 0,068 mm. A análise mostrou que na fração do material retida na malha de 200 mesh (Figura 2), diâmetro de abertura de 0,074 mm (Figura 1), havia uma elevada quantidade de areia. Figura 2 - Classificação Granulométrica, segundo a norma ABNT (1995). Fonte: Autor (2013). Desta forma, considerando os resultados obtidos, conforme a escala granulométrica adotada pela ABNT (1995), a fração abaixo da malha de 270 mesh (Figura 2), diâmetro de abertura de 0,485 mm (Figura 1) e região de tamanho de partículas de silte e argila foi utilizada nas demais análises de caracterização, difração de raios-X (DRX), Fluorescência, Área Superficial, Porosimetria, CTC e determinação de ponto de carga zero (pHPCZ). 3.2 Difração de Raios X (DRX) Os picos característicos presentes no argilomineral foram identificados, a partir dos resultados obtidos com o software X´Pert HighScore, nas análises de DRX. Na Figura 3, se observa que o mineral em maior quantidade é o quartzo (Q), caracterizado por principais picos de 0,425 nm; 0,333nm e 0 10 20 30 40 0,652 0,25 0,074 0,053 0,044 0,037 0,025 % Retida Diâmetro da malha (mm) Silte e Argila Areia Fina Areia Méd.
  • 5. De 20 a 23 de Outubro de 2013 Maceió-AL 0,182 nm. Estão presentes, ainda caulinita (C), com distâncias basais típicas em 0,715 nm (d001), 0,447 nm (d020) e 0,356 nm (d002), no entanto, a caulinita presente na amostra, apresenta característica de desordem estrutural. Notou-se ainda a presença dos minerais illita / muscovita (I/M), havendo sobreposição de seus picos correspondentes à 0,999 nm (d001) e 1,5 nm. Amostra com características mineralógicas semelhantes foi estudada por Souto (2009), este comportamento é característico em alguns solos, de acordo com a sua procedência. Figura 3 - Característica cristalina do Argilomineral. Fonte: Autor (2013). A análise de DRX da amostra comprova que o mineral de quartzo é abundante nas argilas estudadas. Sendo observado que a caulinita, apesar de ser em menor quantidade é o argilomineral mais abundante na amostra, tendo ainda pequenas quantidades de illita/muscovita. Materiais com estrutura caulinitica têm sido aplicados como adsorventes na remoção de contaminantes de águas. Jiang et. al. (2010), investigaram a remoção de metais pesados como Pb (II), Cd (II), Ni (II) e Cu (II) de soluções aquosas com argila natural caulinita/ilita foi avaliada a adsorção destes íons variando a concentração do metal, a quantidade de adsorvente, pH e tempo de mistura. Moon et. al. (2007) avaliou a eficácia de caulinita modificada, na remoção de compostos derivados do petróleo, o mineral foi modificado com HDTMA e sua eficácia na adsorção foi comparada com betonita organofílica, os resultados mostram que o argilomineral pode ser usado como contenção secundaria para o problema ambiental. 3.3 Fluorescência de Raios-X A composição química do argilomineral está apresentada na Tabela 1. Pode-se verificar que na amostra, SiO2 (59,6%) e Al2O3 (17,5%) são os constituintes predominantes. Vale ressaltar que são estes dois óxidos que compõem os argilominerais, sendo a alumina em sua maior parte caulinita e ilita/muscovita, e o conteúdo de SiO2 devido a silicatos dos argilominerais, micas, feldspatos e a sílica livre proveniente do quartzo. Os demais óxidos podem ser considerados como impurezas. Tabela 1 - Composição Química do Argilomineral. Constituintes (%) Argilomineral SiO2 59,58 Al2O3 17,55 Fe2O3 14,37 K2O 3,55 SO3 2,48 TiO2 1,99 Tm2O3 0,28 ZrO2 0,11 V2O5 0,06 ZnO 0,03 Fonte: Autor (2013). Observa-se que a argila apresenta alto teor de Fe2O3 (14,30 %), principal fator que determina a coloração das argilas, quanto mais ferro presente na composição, mais avermelhado é o material. A coloração da
  • 6. De 20 a 23 de Outubro de 2013 Maceió-AL amostra é bege, no entanto, quando calcinada, torna-se avermelhada. Segundo Santos (1989), o álcali encontrado na argila, K2O (3,55%), é quase que totalmente devido a feldspatos, micas ou cátions trocáveis. Verifica-se que os dados da composição química da argila analisada estão bem próximos aos encontrados por Delavi (2011) e Lima Junior et. al. (2011). Segundo Trevino (2003), as impurezas no argilomineral vão depender da origem do material e vai afetar o grau desordem e o tamanho de partícula da argila. Para Gupta (2012), a composição química é um dos fatores que influenciam na superfície ativa dos argilominerais, bem como a natureza dos átomos em sua estrutura, o tipo de cátions trocáveis e a procedência do material. 3.4 Área Superficial (SBET) Por meio dos dados de adsorção de N2, o resultado obtido da determinação de área superficial específica (SBET) do argilomineral foi de 21,8 m2/g, valor superior aos trabalhos encontrados para argilas do grupo da caulinita, que correspondem a uma faixa de 10 a 15 m2/g. Segundo Leal et. al. (2009), esse fato pode ser explicado devido às diferentes regiões de procedência dos solos, o que influencia na composição química e textural dessas argilas. Casos semelhantes foram encontrados por Delavi (2011) com valor de SBET de 38 m2/g e por Leal et. al. (2009) com valor aproximado de 34 m2/g. Trevino (2003) observou SBET de 16,4 m2/g para um solo caulinitico, sendo aplicado como adsorvente de metais pesados. Segundo Gomes (1988), a área especifica de uma argila pode variar de acordo com a quantidade de matéria orgânica que esta possui, para caulinita de elevada cristalinidade pode chegar a valores de até 15 m2/g e para caulinita de baixa cristalinidade, pode variar até 50 m2/g, fato este que se observa neste material. A figura 4 mostra a isoterma de adsorção de N2(g) da amostra. Observa-se que a amostra pertence à classificação de isotermas do tipo III de acordo com a classificação de BET, segundo IUPAC (1985), correspondente à adsorção de interações fracas entre a argila e o nitrogênio, em sistemas contendo macro e mesoporos. Figura 4- Isoterma de Adsorção. Fonte: Autor (2013). 3.5 Porosimetria de Mercúrio A distribuição do diâmetro de poros é mostrada na figura 5, para sua interpretação, considera-se que a classe predominante de poros em um sólido é aquela onde se despendeu maior quantidade de mercúrio para se preencher o volume de poros com determinado diâmetro. Observa-se a presença de duas regiões de diâmetros de poros: uma pequena faixa de mesoporos entre 5 e 50 nm e outra faixa predominante na região de macroporos entre 50 a 200.000 nm. 0 20 40 60 80 0 0,5 1 Volume de Adsorção cm3/g Pressão Relativa (P/P0)
  • 7. De 20 a 23 de Outubro de 2013 Maceió-AL Figura 5 - Incremento de intrusão vs diâmetro de poros. Fonte: Autor (2013). 3.6 Capacidade de Troca Catiônica (CTC) O valor obtido da CTC do argilomineral foi de 16,2 (meq/100g). O resultado encontrado está coerente com os dados da literatura, pois, as argilas caulinitas apresentam valores de CTC de 3 – 15 meq/100g de argila. A caulinita é o grupo das argilas com menor CTC, cujos valores variam com o grau de ordem-desordem estrutural do argilomineral e impurezas de outros minerais. A presença de matéria orgânica contidas nas argilas e solos é outro fator que altera o valor da CTC em argilas, podendo aumentar consideravelmente seu valor (GOMES, 1988 e SANTOS, 1992) Os tipos de argilas e consequentemente, a capacidade de troca catiônica, está relacionada com as características de solos e clima de cada região. Em solos tropicais muito intemperizados, como os Latossolos do Cerrado e da Amazônia, predominam os minerais de argila do grupo das caulinitas, apresentando desta forma, baixos valores de CTC (SCIENCEBLOGS, 2009). Quando a quantidade adsorvida pelo argilomineral é inferior a sua CTC, o mecanismo de adsorção é dominado por troca iônica, isto ocorre para argilas que possuem altos valores de CTC. Entretanto se a quantidade adsorvida é maior que a CTC do argilomineral, a adsorção se dá por forças de interações que são determinados pela estrutura e características da argila. Estas interações entre a superfície e os poluentes podem ser via Van der Waals ou interação hidrofóbica (GUPTA, 2012). 3.7 Ponto de Carga Zero (pHPCZ) O comportamento do argilomineral é mostrado nas Figuras 6. O valor do pHPCZ desta argila foi estimado como sendo igual a (4,0). O material sólido apresentou carga de superfície negativa, para qualquer valor de pH da solução, ou seja, a carga liquida negativa é independente do pH da suspensão. Figura 6 - Variação da carga superficial vs pH. Fonte: Autor (2013). Os resultados obtidos indicam que o argilomineral estudado pode desempenhar um importante papel na adsorção de adsorbatos catiônicos, como metais pesados. Trevino (2003), investigou a adsorção de Pb, Cd e Zn em solo caulinitico, com pHPCZ (4,7), valor bem próximo do material em estudo, onde obteve resultados satisfatórios. Uma comparação teórica, da variação da carga de superfície de argilas caulinitas naturais em função do pH foi reportado por -0,00012 -0,0001 -0,00008 -0,00006 -0,00004 -0,00002 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Densidade de carga (mol/m2) pH
  • 8. De 20 a 23 de Outubro de 2013 Maceió-AL Bolland et al. (1980), ele observou que a carga superficial líquida da caulinita em estudo é negativa, e sugere que este comportamento é provavelmente devido à substituição de íons na estrutura, sendo independente do pH. Segundo Gupta (2012), a maioria das interações superficiais que ocorrem na superfície da argila envolvem reações de transferência de carga, cuja carga líquida pode ser positiva, negativa ou neutra. Cada mineral de argila tem propriedades específicas que determinam como, quando e a quantidade de carga que vai ser transferida O pHPCZ determina a carga da superfície do adsorvente, em um determinado valor de pH de solução e informa sobre as possíveis interações eletrostáticas entre suas espécies químicas e as espécies químicas presentes na solução (FIOL, 2008). 4 CONCLUSÕES O resultado da análise granulométrica determinou a fração granulométrica ideal para o material bruto a ser usado no trabalho, diminuindo consideravelmente a quantidade de quartzo do solo. A partir da técnica de DRX é possível comprovar que o argilomineral predominante da argila coletada na região de Icoaraci é a caulinita. De acordo com a literatura, materiais minerais semelhantes, apresentaram comportamento viável para adsorção de metais pesados, e que mudanças de superfície provavelmente podem melhorar a capacidade de troca catiônica desses materiais para a adsorção. O conhecimento da composição química do material, formada principalmente por SiO2 (59,6%) e Al2O3 (17, 5%), incita fatores que podem influenciar na superfície do material quanto adsorvente, determinando fatores como superfície ativa e capacidade troca iônica, podendo variar de acordo com sua procedência. A técnica da área superficial especifica (SBET) apresentou valor de 21,8 m2/g. A analise de porosimetria, revelou que os poros do material estão distribuídos na região de mesoporos e macroporos, fato que ratifica a sua pequena área especifica. A CTC do argilomineral apresentou valor de 16,2 (meq/100g), de acordo com a literatura, esta característica são solos tropicais muito intemperizados, como os Latossolos da Amazônia. Quando o material apresenta baixo valor de CTC, o mecanismo de adsorção se dá por interações de Van der Waals ou interação hidrofóbica. O ponto de carga zero (PCZ) mostra que a argila tem superfície negativa o que possivelmente favorece a adsorção de metais pesados, no entanto, só será comprovado após os testes de adsorção de metais pesados e compostos orgânicos em banho finito. Se comprovada a sua eficiência como adsorvente, pode se tornar alternativa tecnológica viável na remediação de correntes líquidas contaminadas por metais pesados e compostos orgânicos. NOMENCLATURA CTC – Capacidade de Troca de Cátions (meq/ g de argila). N – Normalidade do ácido clorídrico (0,1 N). VHCl – volume de HCl gasto na titulação (ml). m – massa da amostra (g). f – fator de conversão do ácido. Ca e Cb são as concentrações (mol/L) de ácido e base adicionados. cs - concentração de sólidos em suspensão (g/L). Q – Densidade de carga zero (mol/g.m2). [H+] – Concentração de íons H+(mol/l). [OH-] – Concentração de íons OH-(mol/l). pHPCZ – Ponto de carga zero. SBET – Área Superficial.
  • 9. De 20 a 23 de Outubro de 2013 Maceió-AL REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7181: Solo – Análise granulométrica. Rio de Janeiro, 1984. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6502: Rochas e solos. Rio de Janeiro, 1995. AMARAL, R. L.; CAVALCANTI, J. V. F. L; CÂMARA, J. G. A; SILVA, D.D.C; MOTA SOBRINHO, M. A. Preparação e uso de uma argila organofílica como adsorvente da mistura de benzeno e tolueno. 8º Encontro Brasileiro de Adsorção. Foz do Iguaçu, 2010. BOLLAND, M. A. D.; POSNER, A. M.; QUIRK, J. P. pH-independent and pH- dependent surface charges on kaolinite. Clays and clays minerals. v. 28, p. 412 – 418, 1980. FIOL, N.; VILLAESCUSA. I. Determination of sorbent point zero charge: usefulness in sorption studies. Environ Chem Lett. nº. 10311, 2008. GALINDO, Luz Stella Gaona; ALMEIDA NETO, A. F.;SILVA, M. G. C.;VIEIRA, M. G. A. Removal of Cadmium(II) and Lead(II) Ions from Aqueous Phase on SodicBentonite. Materials Research. v. 16, p. 515-527, 2013. GUPTA, Susmita Sen; BHATTACHARYYA, Krishna G. Adsorption of heavy metals on kaolinite and montmorillonite: a review. Physical Chemistry Chemical Physics. v. 14, p. 6698–6723, 2012. JIANG, Ming-qin; JIN Xiao-ying; LU Xiao- Qiao; CHEN, Zu-liang. Adsorption of Pb(II), Cd(II), Ni(II) and Cu(II) onto natural kaolinite clay. Desalination. v. 252, p. 33–39, 2010. MOON, Chul-H.; Lee, Jai-Y.; TAEK OH, B.; CHOI, Sang-II. Organically modified low- grade kaolin as a secondary containment material for underground storage tanks. Environ Geochem Health. v. 29, p. 271– 280, 2007.