Orientador: Miriam Gonçalves Miguel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-19T16:01:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barreto_RodrigoPaiva_M.pdf: 3122702 bytes, checksum: 9ac60c09be2b124cf25015606b00e03b (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A primeira mina de extração de urânio do Brasil, atualmente em fase de descomissionamento, gerou vários impactos ambientais negativos em sua área, em decorrência dos processos de lavra, tratamento e beneficiamento. A geração de drenagem ácida na pilha de estéril número 4 (PE-4) é um dos impactos negativos gerados com a situação mais crítica. A água ácida, produto desta drenagem, apresenta metais pesados e elementos radioativos e pode estar sendo infiltrada pela base da bacia de captação, onde é feita a coleta desta água para tratamento. O objetivo deste trabalho foi selecionar um solo da área, visando a sua utilização como barreira impermeabilizante de base da bacia de captação desta água ácida, a fim de evitar a contaminação do ambiente. Dessa maneira, foram realizados ensaios geotécnicos e químico-mineralógicos para caracterização de seis solos coletados na área. Um dos solos estudados, coletado próximo à bacia, foi usado em um ensaio de coluna. O solo que obteve o melhor desempenho com relação aos ensaios geotécnicos e químico - mineralógicos com consideração aos limites recomendados pela literatura científica foi escolhido para ser submetido aos ensaios de adsorção em lote e difusão, que foram realizados com soluções de Al, Mn, Fe e F-. O primeiro tipo de ensaio foi realizado com e sem o ajuste de pH das soluções. Os resultados obtidos para o ensaio de adsorção em lote mostrou que, o comportamento de adsorção do solo com relação ao elemento Al não se mostrou diferenciado. No entanto, nos ensaios usando a solução de Mn, o comportamento do solo com e sem ajuste de pH foi distinto, assim como no ensaio com a solução de Fe, com valores de pH entre 3 e 3,5 mas com menor expressividade que o Mn. Para o F-, foi possível determinar a adsorção apenas no ensaio com ajuste de pH, cujo valor foi acima de 4,5. No ensaio de difusão ocorreu a diminuição da concentração dos elementos Al, Mn e F- no reservatório da célula de difusão e na solução retirada dos poros dos corpos-de-prova, em relação à sua profundidade. Já a concentração do elemento Fe apresentou comportamento inverso, aumentando a concentração tanto no reservatório como na solução dos poros do corpo-de-prova. No ensaio de coluna, no tempo de ensaio estudado, ocorreu a adsorção do F- e, possivelmente, do Al. No entanto em relação ao Mn e ao Fe, estes elementos foram dessorvidos, com maior expressividade do Fe. O solo submetido aos ensaios de adsorção em lote e difusão não apresentou características recomendáveis para sua utilização como barreira impermeabilizante, devido à baixa capacidade de adsorção dos elementos Al, Mn e Fe / Abstract: The first uranium extraction mine of Brazil, nowadays, found in decommissioning phase, has generated several negative environmental impacts in its area, as a result of mining, treatment and beneficiation processes. The generation of acid drainage in waste rock pile 4-(WR-4) is one of the negative impacts with the most critical situation. The acidic water, product of this drainage, presents heavy metals and radioactive elements and it may be infiltrated by the basis of the impoundment basin, where this water is collected for treatment. The objective of this research was to select a soil from the area, aiming at its use as a waterproofing barrier basis for the impoundment basin of this acidic water, as to prevent environmental contamination. In this way, geotechnical and chemo-mineralogical tests were conducted in order to characterize six soils collected in the area. One of the studied soils, collected close to the basin, was used in the column test. The soil that obtained the best performance in relation to the geotechnical and chemomineralogical tests, while considering the limits recommended by scientific literature, was selected for submission to batch adsorption tests and diffusion tests, which were conducted with solutions of Al, Mn, Fe and F-. The first test type was carried out with and without pH adjustment of the solutions. The results obtained in the batch adsorption tests indicated that, the adsorption behavior of the soil with relation to the element Al was not differentiated. However, for the pH interval utilized in the tests while using the Mn solution, the soil behavior with and without pH adjustment was distinct, as well as in the tests with the Fe solution, with pH values between 3 and 3.5 but with less expressive than the Mn. For the F-, it was possible to determine the adsorption only on the test done with pH adjustment, with values over 4.5. On the diffusion tests, the decrease on concentration of the elements Al, Mn and F- took place in the diffusion cell reservoir and in the specimen, in relation to its depth. The element Fe presented an inverse behavior, having its concentration increased as much in the reservoir as in the specimen. On the column test using the soil collected near the impoundment basin, the adsorption of F-, and possibly Al, took place during the studied period. Concerning to Mn and Fe, these elements are being transported, with more expressive leaching of Fe. Due to its low adsorption capacity of the Al, Mn and Fe, the soil submitted to batch adsorption and diffusion tests did not present recommendable characteristics to be used as a waterproofing barrier / Mestrado / Geotecnia / Mestre em Engenharia Civil

Quinones are natural or synthetic organic compounds and play important biological and physiological roles. Among the naphthoquinones, two of them appears as promising compounds: lapachol, found in large quantities in plants of the Bignoniaceae family, and its synthetic isomer, isolapachol. Lapachol and its derivative show several activities against the snail Biomphalaria glabrata, the intermediate host of the helminth Schistosoma mansoni, causative agent of schistosomiasis; against Trypanosoma cruzi, Chagas Disease causative agent and others. Isolapachol shows toxicity against fishes (Tilapia nilótica) and Artemia salina. A fact that can directly interfere in the activity of these substances is their lower solubility in aqueous media. It is necessary to employ of more water soluble derivatives, like their salts. Another substance in study is chitosan, a polisacaride from chitin found in great amounts at crustaceous, insects and fungi. It possesses a several of usefull things, like in treatment of wastewater, and in drug delivery systems. The interaction of lapachol and isolapachol sodium salts (LPS and IPS respectively) with chitosan has not found in literature. The aim of this work was to perform a detailed analysis of the interaction of chitosan, LPS and IPS, to obtain the physical-chemical parameters which influence the of adsorption processes of these substances. The first studies has shown that LPS and IPS undergo a chemical denaturation for a long period of storage time. Another results showed that the LPS and IPS solutions are also chemically instable. It was found that chitosan is fully protonated after 15 minutes of contact time, which was confirmed by the pH increasing to 7,0 after acid contact. The adsorption studies of LPS and IPS showed that both adsorb on chitosan, and those processes are more effective at lower pH solutions. The kinetic studies showed that the adsorptions are fast and the equilibria adsorption are reached after 60 minutes of contact time. Adsorption kinetics fit follows well the pseudo-second-order model. The adsorption isotherms of LPS and IPS exhibit higher amounts of IPS than LPS and both fit preferentially the model described by Langmuir, indicating adsorptions in monolayers on energetically homogeneous surfaces. LPS and IPS adsorptions were also influenced by the increase of ionic strength in solution indicating that the main interaction is of electrostatic nature. The thermodynamic parameters showed that the adsorption processes are spontaneous for the two quinones. In LPS the process is endothermic with positive entropy. In IPS, the adsorption is exothermic with negative entropy. These results shown the importance of the resonance of the naphtoquinonic group with the double bond at the side chain, in the adsorption of LPS and IPS. When the desorption was studied, the presence of a phosphate buffer media influence this process significantly, while the temperature does not affect the process and that the IPS is released in lower amounts that LPS. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / As quinonas são compostos orgânicos sintéticos ou naturais e desempenham uma grande variedade de funções biológicas e fisiológicas. Na classe das naftoquinonas, duas aparecem como compostos promissores: o lapachol, encontrado em abundância em plantas da família Bignoniaceae, e seu isômero sintético, o isolapachol. Diversas atividades foram atribuidas ao lapachol e seu derivado, frente ao hospedeiro intermediário, o caramujo Biomphalaria glabrata e à cercária, forma larval do Schistosoma mansoni, agente causador da esquistossomose; ao Trypanosoma cruzi, causador da Doença de Chagas entre outras; possuindo também toxicidade frente a peixes (Tilapia nilotica) e a Artemia salina. Um fator que pode prejudicar diretamente a atividade destas substâncias são suas baixas solubilidades em meio aquoso, o que faz necessário a utilização de derivados mais solúveis como alguns seus sais. Outra substância estudada é a quitosana, um polissacarídeo derivado da quitina encontrada em grandes quantidades em diversos crustáceos, insetos e fungos. Ela apresenta uma série de aplicações, tais como sua utilização para a remoção de substâncias no tratamento de águas residuais, e em destaque na área de liberação controlada de fármacos. Não existem registros que mostrem a interação entre os sais de sódio do lapachol (LPS) e isolapachol (IPS) e a quitosana. Diante disso a pesquisa com estas substâncias se torna relevante. O objetivo do trabalho consistiu em realizar uma análise detalhada da interação entre a quitosana e o LPS e IPS, visando conhecer os parâmetros físico-químicos que podem influenciar no desenvolvimento da metodologia de adsorção de tais substâncias. Estudos prévios mostraram que o LPS e o IPS sofrem degradação quando estocados por longos períodos de tempo. Outros resultados também mostraram que as soluções destas quinonas também são instáveis, com a solução de IPS sofrendo modificações após 15 dias. Foi visto também que é necessário deixar a quitosana em meio ácido durante 15 minutos para a sua protonação, o que é confirmado pela elevação do pH para 7,0 após este procedimento. Os estudos de adsorção do LPS e do IPS em flocos de quitosana mostraram que ambos adsorvem na quitosana, e que este processo se mostrou mais efetivo em pH igual a 4,0, confirmando a influência da protonação da quitosana na adsorção. Os estudos cinéticos mostraram que a adsorção de ambas as quinonas ocorre de forma rápida, atingindo o equilíbrio em 60 minutos, seguindo o modelo de pseudosegunda- ordem. As isotermas de adsorção do LPS e IPS exibiram maiores quantidades de IPS adsorvido na quitosana e que as duas seguem preferencialmente o modelo descrito por Langmuir, indicando uma adsorção em monocamadas com uma superfície energeticamente homogênea. Esta adsorção também foi influenciada pelo aumento da força iônica indicando que o principal tipo de interação é de natureza eletrostática. Os parâmetros termodinâmicos químicos mostraram que o processo é espontâneo para as duas quinonas. Para o LPS, o processo de adsorção é endotérmico, com entropia positiva. Para o IPS, a adsorção é exotérmica, com diminuição da entropia. Estes resultados mostram a importância da ressonância do grupo naftoquinônico com a ligação dupla na cadeia lateral na adsorção do isolapachonato, em relação ao lapachonato. Quando se avalia a liberação, foi visto que a presença de um meio tamponado em pH 8,0 influencia de forma mais significativa, enquanto que a temperatura não afetou o processo e que o IPS é liberado em uma quantidade sensivelmente menor que o LPS.

[EN] The aim of this thesis is to study the use of zeolites for the separation of light hydrocarbons. In order to do so, different zeolites were synthesized and characterized by different techniques to determine their crystallinity, composition and porosity. Then, adsorption measurements of various gases were carried out in order to determine both the adsorption capacity and the adsorption rate, as well as the isosteric heat of adsorption associated to these processes. Thus, the separation capacity of the zeolites for a given mixture of gases or vapors was evaluated. The main intention is to show how the development of new materials must be focused on the optimization of industrial chemical processes. Specifically, the scope of the materials studied during the thesis is related to the petrochemical industry. Given the nature of the zeolites, i.e. their high chemical and thermal strength, and their narrow pore size distribution in the molecular range, it is possible to use them for the separation of light hydrocarbons. First of all, thermodynamic and kinetic models given in the literature are presented, as well as the equations that calculate the isosteric heat of adsorption. Then, those models are compared in order to choose which provide with the best fitting of the experimental data. So, a methodology in the analysis of the results has been established during the development this work. The thesis is then focused on the separation of CO2 and CH4 for the upgrading of natural gas. In the first part, the effect of the zeolitic topology on the separation performance of both gases is studied, by using purely siliceous small pore zeolites. Next, the effect that the different polarity of the LTA zeolite, determined by the Si/Al ratio, might have on the adsorption capacity and selectivity to separate CO2 and CH4 is analyzed, establishing the optimum aluminum content that combines a good selectivity and high regenerability. Finally, zeolite Rho is used in the separation of both gases, because its pore size is in between the kinetic diameter of both molecules and have the Si/Al ratio close to the previously found optimal. So, it was obtained one of the zeolites with greater selectivity for CO2 and CH4 separation from those described in the open literature. In a third section, a new zeolite, named ITQ-50, obtained by solid state transformation from another zeolite under conditions of ultrahigh pressure, being the first case reported in the literature is presented. The results of adsorption of various gases in zeolite ITQ-50 are also shown. On the one hand, the adsorption of CO2 and CH4 was studied in order to evaluate the capability to separate both gases. On the other hand, the most relevant data from isotherms and kinetic measurements of short chain hydrocarbons (C3-C4) are discussed, focusing the study on the separation of alkanes and alkenes. Finally, the influence of the presence of high germanium content in the zeolitic framework of ITQ-29 on the diffusion of light hydrocarbons, in particular propane and propene, is studied. This is one of the most significant separation processes in the refining and petrochemical industry. / [ES] La presente tesis tiene por objeto estudiar el uso de zeolitas para la separación de hidrocarburos ligeros. Para ello, se sintetizaron distintos materiales zeolíticos y se caracterizaron mediante distintas técnicas para determinar su cristalinidad, composición y porosidad. Posteriormente, se realizaron medidas de adsorción de distintos gases con el fin de conocer tanto la capacidad de adsorción como la velocidad a la cual se adsorben, así como el calor isostérico de adsorción asociado a dicho proceso. De esta forma, se evaluó la capacidad de separación que presentan las zeolitas estudiadas para una determinada mezcla de gases o vapores. Se pretende mostrar cómo el desarrollo de nuevos materiales debe estar enfocado a la optimización de procesos químicos industriales. Concretamente, el campo de aplicación de los materiales estudiados durante la tesis está centrado en la industria petroquímica. Dada la naturaleza de las zeolitas, es decir, su elevada robustez química y térmica, así como su estrecha distribución de tamaños de poro en el rango molecular, se hace posible su utilización para la separación de hidrocarburos ligeros. En primer lugar, se presentan los modelos de ajuste termodinámicos y cinéticos de las isotermas y cinéticas de adsorción descritos en la bibliografía, así como las ecuaciones que permiten calcular el calor isostérico de adsorción. A continuación, se comparan dichos modelos con el fin de elegir cuál se ajusta mejor a los datos experimentales. Esto ha permitido establecer una metodología en el análisis de los resultados obtenidos a lo largo de la elaboración del trabajo. Un segundo apartado se centra en la separación de CO2 y CH4 para la valorización de gas natural. En una primera parte se estudia el efecto que la topología zeolítica tiene en la capacidad de separar ambos gases, para lo que se usaron zeolitas puramente silíceas de poro pequeño. A continuación, se analiza el efecto que la distinta polaridad de la zeolita con estructura LTA, determinada a través de la relación Si/Al, pudiera tener en la capacidad adsorción y selectividad para separar CO2 y CH4, estableciendo un óptimo en el contenido en aluminio que permitiese aunar una buena selectividad y una alta regenerabilidad. Finalmente, se utiliza zeolita Rho en la separación de ambos gases, por ser de tamaño de poro comprendido entre el diámetro cinético de ambas moléculas y tener la relación Si/Al cercana al óptimo previamente encontrado. Se obtuvo así una de las zeolitas con mayor selectividad para lleva a cabo la separación de CO2 y CH4 de entre las descritas en la bibliografía. En un tercer apartado se presenta una nueva zeolita, ITQ-50, obtenida por transformación en estado sólido a partir de otra zeolita en condiciones de ultra alta presión, siendo éste el primer caso reportado en la bibliografía. También se muestran y discuten los resultados de adsorción de distintos gases en dicha zeolita. Por un lado, se mostraron los resultados obtenidos en la adsorción de CO2 y CH4 con el objeto de evaluar sus propiedades para la separación de estos gases. Y por otro lado, se exponen los datos más relevantes derivados de las medidas de isotermas y cinéticas de adsorción de hidrocarburos de cadena corta (C3-C4), centrando el estudio en la separación de alcanos y alquenos. Finalmente, se estudia la influencia que tiene la presencia de contenidos elevados de germanio en la red de la zeolita ITQ-29 sobre la difusión de hidrocarburos ligeros, en concreto, propano y propeno, ya que ésta es una de las separaciones más relevantes en la industria del refino y petroleoquímica. / [CAT] La present tesi té per objecte estudiar l'ús de zeolites per a la separació d'hidrocarburs lleugers. Per a això, es van sintetitzar diferents materials zeolítics i es van caracteritzar mitjançant diferents tècniques per determinar la seva cristal¿linitat, composició i porositat. Posteriorment, es van realitzar mesures d'adsorció de diferents gasos per tal de conèixer tant la capacitat d'adsorció com la velocitat a la qual s'adsorbeixen, així com la calor isostérica d'adsorció associada a aquest procés. D'aquesta manera, es va avaluar la capacitat de separació que presenten les zeolites estudiades per a una determinada barreja de gasos o vapors. Es pretén mostrar com el desenvolupament de nous materials ha d'estar enfocat a l'optimització de processos químics industrials. Concretament, el camp d'aplicació dels materials estudiats durant la tesi està centrat en la indústria petroquímica. Donada la naturalesa de les zeolites, és a dir, la seva elevada robustesa química i tèrmica, així com la seva estreta distribució de mides de porus en el rang molecular, es fa possible la seva utilització per a la separació d'hidrocarburs lleugers. En primer lloc, es presenten els models d'ajust termodinàmic i cinètic dels processos d'adsorció descrits en la bibliografia, així com les equacions que permeten calcular la calor isostérica d'adsorció. A continuació, es comparen aquests models per tal d'escollir quin s'ajusta millor a les dades experimentals. Això ha permès establir una metodologia en l'anàlisi dels resultats obtinguts al llarg de l'elaboració del treball. Un segon apartat se centra en la separació de CO2 i CH4 per a la valorització de gas natural. En una primera part s'estudia l'efecte que la topologia zeolítica té en la capacitat de separar els dos gasos, per al que es van utilitzar zeolites purament silícies de porus petit. A continuació, s'analitza l'efecte que la diferent polaritat de la zeolita amb estructura LTA, determinada a través de la relació Si/Al, pogués tenir en la capacitat adsorció i selectivitat per separar CO2 i CH4, establint un òptim en el contingut en alumini que permetés unir una bona selectivitat i una alta regenerabilitat. Finalment, s'utilitza zeolita Rho en la separació d'aquestos gasos, per tindre una mida de porus comprès entre els diàmetres cinètics de les dues molècules i tenir la relació Si/Al propera a l'òptim prèviament trobat. Es va obtenir així una de les zeolites amb major selectivitat per portar a terme la separació de CO2 i CH4 d'entre les descrites a la bibliografia. En un tercer apartat es presenta una nova zeolita, ITQ-50, obtinguda per transformació en estat sòlid a partir d'una altra zeolita en condicions d'ultra alta pressió, sent aquest el primer cas reportat a la bibliografia. També es mostren i discuteixen els resultats d'adsorció de diferents gasos en aquesta zeolita. D'una banda, es van mostrar els resultats obtinguts en l'adsorció de CO2 i CH4 amb l'objecte d'avaluar les seves propietats per a la separació d'aquests gasos. I d'altra banda, s'exposen les dades més rellevants derivades de les mesures d'isotermes i cinètiques d'adsorció d'hidrocarburs de cadena curta (C3-C4), centrant l'estudi en la separació d'alcans i alquens. Finalment, s'estudia la influència que té la presència de continguts elevats de germani a la xarxa de la zeolita ITQ-29 sobre la difusió d'hidrocarburs lleugers, en concret, propà i propè, ja que aquesta és una de les separacions més rellevants en la indústria petroquímica. / Palomino Roca, M. (2016). Estudio de procesos de separación de hidrocarburos ligeros mediante el empleo de tamices moleculares [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/63244 / TESIS

Tanto la liofilización como el secado por atomización ofrecen una evidente ventaja en la obtención de productos con bajos contenidos de humedad y alta calidad sensorial, nutritiva y funcional. Sin embargo, los productos pulverizados presentan una gran disposición a sufrir cambios en sus propiedades físicas por efecto del ambiente y del tiempo. Estos cambios están asociados a la ganancia de agua y su efecto en el estado físico del producto. La alta higroscopicidad característica de los productos en polvo obtenidos a partir de zumos de frutas ha generado la necesidad de utilizar solutos de alto peso molecular que actúen como barrera en los procesos de adsorción de agua. En el presente trabajo se obtuvieron y modelizaron las isotermas de sorción y la relación temperatura de transición vítrea (Tg) - humedad de dos maltodextrinas (4-7 y 16-19 dextrosa equivalente) y goma arábiga, las cuales desde el punto de vista termodinámico, resultaron ser adecuadas para actuar como hidrocoloides estabilizadores en la obtención de productos de baja humedad. Por otra parte, se analizó la composición de la pulpa de borojó y fresa utilizada para la obtención de productos en polvo. La pulpa de ambas frutas fue liofilizada con y sin la adición de los solutos caracterizados y acondicionada a diferentes niveles de humedad relativa. A todas las muestras se les analizó la Tg, las propiedades mecánicas y el color. Además se estudió la solubilidad de las muestras en polvo obtenidas. Los análisis de Tg, propiedades mecánicas y color se llevaron a cabo también en productos comerciales de borojó atomizado con y sin maltodextrina 20 dextrosa equivalente añadida. Los resultados permiten concluir que el parámetro que define la pérdida de calidad de los productos de fruta en polvo estudiados por efecto de su humectación es el cambio en sus propiedades mecánicas, relacionado con el inicio de los fenómenos de apelmazamiento. Estos cambios ocurren en las muestras desde el momento que se inicia la transición vítrea y se dan antes que los cambios de color que pueden asociarse al pardeamiento de las muestras. Desde este punto de vista, los bajos valores de humedad y actividad del agua crítica de las muestras sin solutos, hace recomendable la incorporación de compuestos de alto peso molecular. De los diferentes solutos considerados en este estudio, la goma arábiga sería el recomendado para este fin. / Mosquera Mosquera, LH. (2010). INFLUENCIA DE LA HUMEDAD Y DE LA ADICIÓN DE SOLUTOS (MALTODEXTRINA O GOMA ARÁBIGA) EN LAS PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE BOROJÓ Y FRESA EN POLVO [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/9035 / Palancia

Los procesos de separación de mezclas de hidrocarburos y gases ligeros mediante adsorción selectiva empleando sólidos microporosos son de interés en numerosas aplicaciones industriales. El objetivo de este trabajo se centra en la purificación de productos gaseosos de interés en la industria petroquímica y la separación de mezclas de CH4/CO2 para la valorización de gas natural. Se pretende evaluar diferentes métodos sencillos que permitan determinar de forma experimental las isotermas de los gases puros a partir de mezclas, y por tanto evaluar la termodinámica de los procesos de adsorción competitiva de forma rigurosa. También se utiliza el método de cálculo de la teoría de la solución ideal adsorbida (IAST Ideal adsorbed Solution Theory) para estimar la adsorción binaria de los compuestos en una mezcla de gases a partir de las isotermas de los compuestos puros y se compara con los valores experimentales de adsorción competitiva. En primer lugar, se evalúa la capacidad de diferentes zeolitas de poro medio, ZSM-5, IM-5 y TNU-9, en procesos de separación de mezclas de hidrocarburos ligeros lineales y ramificados (propano, isobutano, n-pentano y neopentano). Se establecen los modelos de ajuste de las isotermas de adsorción, así como las ecuaciones que permiten calcular el calor isostérico de adsorción y el cálculo de la predicción IAST. En un segundo apartado se ha desarrollado un método que, combinando isotermas gravimétricas y volumétricas de mezclas de dos gases de diferente peso molecular, permite obtener las isotermas de cada uno de los adsorbatos por separado. Para ello, se han utilizado mezclas de CO2 y CH4 en distintas proporciones y las zeolitas Beta, ITQ-29 y B-DDR como adsorbentes. Se debe tener en cuenta que la zeolita Beta se utiliza como modelo de adsorbente no selectivo y como punto de comparación para las otras zeolitas. La combinación de isotermas volumétricas y gravimétricas permitió calcular la isoterma completa de cada gas en una mezcla binaria durante un proceso de adsorción competitiva. Por otro lado, se ha aplicado el método de cálculo IAST a este mismo caso de estudio. Los resultados obtenidos por ambos métodos no coinciden, especialmente para el caso de la zeolita B-DDR que presenta una adsorción muy preferencial por el CO2. Sin embargo, la estimación termodinámica IAST se acerca mucho a los resultados experimentales obtenidos por la zeolita Beta, lo que indica que este método no es adecuado para la determinación de la selectividad en procesos de separación sobre sólidos microporosos en los que hay adsorción preferencial. En un tercer apartado se presenta el estudio de la adsorción dinámica de mezclas CO2/CH4 en condiciones variables de presión y composición a temperatura constante, sobre diferentes zeolitas. Como primera etapa, se llevó a cabo la adsorción dinámica de CO2 y N2 sobre la zeolita 13X con el objeto de poner a punto un nuevo equipo de curvas de ruptura diseñado en el Instituto de Tecnología Química (ITQ), logrando encontrar resultados que están de acuerdo con los publicados en la literatura para esta separación. Adicionalmente, se han evaluado las propiedades de separación de mezclas de gases CO2/CH4 por métodos dinámicos sobre las zeolitas Beta e ITQ-29, encontrando que los valores obtenidos para los gases puros CO2 y CH4 por métodos dinámicos y estáticos son muy similares para estas zeolitas y que, efectivamente, éstas son capaces de separar mezclas de CO2 y CH4. Sin embargo, en el caso de las curvas de ruptura para las mezclas CO2/CH4 sobre la zeolita Beta, se encuentran zonas de transferencia de masa menos abruptas que en el caso de la zeolita ITQ-29, confirmando que la zeolita Beta es un adsorbente menos eficiente para la separación de esta mezcla. / The separation processes of hydrocarbons and light gas mixtures by selective adsorption using microporous solids are interesting in numerous industrial applications. The objective of this work focuses on the purification of gaseous products of interest in the petrochemical industry and the separation of CH4/CO2 mixtures in order to increase the natural gas' value. The aim is to evaluate different simple methods that allow to determine experimentally the isotherms of pure gases from mixtures, and therefore to evaluate the thermodynamics of competitive adsorption processes in a rigorous way. The Ideal Adsorbed Solution Theory (IAST) calculation method is also used to estimate the binary adsorption of the compounds in a mixture of gases from the isotherms of the pure compounds and it is compared to the values of competitive adsorption experiments. Firstly, the capacity of different medium pore zeolites, ZSM-5, IM-5 and TNU-9, is evaluated in separation processes of linear and branched light hydrocarbon mixtures (propane, isobutane, n-pentane and neopentane). The adjustment models of the adsorption isotherms are established, as well as the equations that allow to calculate the isoteric heat of adsorption and the calculation of the IAST prediction. In a second section, a method has been developed that, combining gravimetric and volumetric isotherms of mixtures of two gases of different molecular weight, allows to obtain the isotherms of each of the adsorbates separately. For this, mixtures of CO2 and CH4 have been used in different proportions and zeolites Beta, ITQ-29 and B-DDR as adsorbents. It must be taken into account that zeolite Beta is used as a model of a non-selective adsorbent and as a point of comparison for the other zeolites. The combination of volumetric and gravimetric isotherms allowed to calculate the complete isotherm of each gas in a binary mixture during a competitive adsorption process. On the other hand, the IAST calculation method has been applied to this same case study. The results obtained by both methods do not coincide, especially for the case of zeolite B-DDR which presents a very preferential adsorption by CO2. However, the thermodynamic estimation with IAST is very close to the experimental results obtained by the zeolite Beta, which indicates that this method is not suitable for the determination of the selectivity in separation processes on microporous solids in which there is preferential adsorption. In a third section we present the study of the dynamic adsorption of CO2/CH4 mixtures under variable conditions of pressure and composition at constant temperature, on different zeolites. As a first step, the dynamic adsorption of CO2 and N2 was carried out on the 13X zeolite in order to fine-tune the breakthrough curve equipment designed by the Chemical Technology Institute (ITQ), achieving results that are in accordance with the published results in the literature for this separation. Additionally, the separation properties of CO2/CH4 gas mixtures were evaluated by dynamic methods on Beta and ITQ-29 zeolites, finding that the values obtained for pure CO2 and CH4 gases by dynamic and static methods are very similar for these zeolites and that, indeed, they are capable of separating mixtures of CO2 and CH4. However, in the case of the breakthrough curves for the CO2/CH4 mixtures on the Beta zeolite, less abrupt mass transfer zones are found than in the case of the ITQ-29 zeolite, confirming that the Beta zeolite is an adsorbent less efficient for the separation of this mixture. / Els processos de separació de mescles d'hidrocarburs i gasos lleugers mitjançant adsorció selectiva emprant sòlids microporosos són d'interès en nombroses aplicacions industrials. L'objectiu d'aquest treball se centra en la purificació de productes gasosos d'interès en la indústria petroquímica i la separació de mescles de CH4/CO2 per a la valorització de gas natural. Es pretén avaluar diferents mètodes senzills que permeten determinar de forma experimental les isotermes dels gasos purs a partir de mescles, i per tant avaluar la termodinàmica dels processos d'adsorció competitiva de forma rigorosa. També s'utilitza el mètode de càlcul de la teoria de la solució ideal adsorbida (IAST Ideal Adsorbed Solution Theory) per a estimar l'adsorció binària dels compostos en una mescla de gasos a partir de les isotermes dels compostos purs i es compara amb els valors experimentals d'adsorció competitiva. En primer lloc, s'avalua la capacitat de diferents zeolites de porus mitjà, ZSM-5, IM-5 i TNU-9, en processos de separació de mescles d'hidrocarburs lleugers lineals i ramificats (propà, isobutano, n-pentà i neopentano). S'estableixen els models d'ajust de les isotermes d'adsorció, així com les equacions que permeten calcular la calor isostérico d'adsorció i el càlcul de la predicció IAST. En un segon apartat s'ha desenvolupat un mètode que, combinant isotermes gravimètriques i volumètriques de mescles de dos gasos de diferent pes molecular, permet obtenir les isotermes de cadasqun dels adsorbats per separat. Per a açò, s'han utilitzat mescles de CO2 i CH4 en diferents proporcions i les zeolites Beta, ITQ-29 i B-DDR com a adsorbents. S'ha de tenir en compte que la zeolita Beta s'utilitza com a model d'adsorbent no selectiu i com a punt de comparació per a les altres zeolites. La combinació d'isotermes volumètriques i gravimètriques va permetre calcular la isoterma completa de cada gas en una mescla binària durant un procés d'adsorció competitiva. D'altra banda, s'ha aplicat el mètode de càlcul IAST a aquest mateix cas d'estudi. Els resultats obtinguts per tots dos mètodes no coincideixen, especialment per al cas de la zeolita B-DDR que presenta una adsorció molt preferencial pel CO2. No obstant açò, l'estimació termodinàmica IAST s'acosta molt als resultats experimentals obtinguts per la zeolita Beta, la qual cosa indica que aquest mètode no és adequat per a la determinació de la selectivitat en processos de separació sobre sòlids microporosos en els quals hi ha adsorció preferencial. En un tercer apartat es presenta l'estudi de l'adsorció dinàmica de mescles CO2/CH4 en condicions variables de pressió i composició a temperatura constant, sobre diferents zeolites. Com a primera etapa, es va dur a terme l'adsorció dinàmica de CO2 i N2 sobre la zeolita 13X amb l'objecte de posar a punt un nou equip de corbes de ruptura dissenyat en l'Institut de Tecnologia Química (ITQ), aconseguint trobar resultats que estan d'acord amb els publicats en la literatura per a aquesta separació. Addicionalment, s'han avaluat les propietats de separació de mescles de gasos CO2/CH4 per mètodes dinàmics sobre les zeolites Beta i ITQ-29, trobant que els valors obtinguts per als gasos purs CO2 i CH4 per mètodes dinàmics i estàtics són molt similars per a aquestes zeolites i que, efectivament, aquestes són capaces de separar mescles de CO2 i CH4. No obstant açò, en el cas de les corbes de ruptura per a les barreges CO2/CH4 sobre la zeolita Beta, es troben zones de transferència de massa menys abruptes que en el cas de la zeolita ITQ-29, confirmant que la zeolita Beta és un adsorbent menys eficient per a la separació d'aquesta mescla. / Sánchez, LY. (2018). Empleo de zeolitas en procesos de adsorción y separación de hidrocarburos de cadena corta [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/107362 / TESIS

[pt] Nas últimas décadas a demanda por elementos terras raras (ETRs) cresceu consideravelmente devido a sua importância estratégica. Os ETRs são amplamente utilizados em diferentes setores, tais como, medicina, engenharia química, eletrônica e fabricação de computadores. Entre os ETRs, está o Neodímio, que é um dos metais mais valiosos utilizados em ligas, componentes eletrônicos e filtros ópticos. A necessidade da alta pureza dessas espécies requer a separação seletiva, e entre os métodos disponíveis, a adsorção ganhou maior atenção devido à sua simplicidade, alta eficiência e baixo custo. Neste trabalho foi avaliado o argilomineral palygorskita como potencial sorvente para remoção de Nd (III) de soluções aquosas através de ensaios em batelada. Para este propósito, a amostra proveniente da região de Guadalupe (Piauí) foi beneficiada e estudada a composição química e mineralógica com o intuito de utilizar no processo adsortivo a amostra com maior grau de pureza. A composição química apresenta teores de óxidos, sendo os principais, SiO2, Al2O3 e MgO corroborando a presença de palygorskita na amostra. Os estudos de potencial zeta apontam que o argilomineral apresenta carga superficial negativa em toda faixa de pH, além disso, a elevada área superficial de 118 metros quadrados por grama justificam a aplicação como adsorvedor de cátions. Diferentes tipos de isotermas de adsorção e modelos cinéticos foram utilizados para descrever o comportamento do Nd (III) na adsorção e os resultados experimentais que melhor se ajustaram são referentes ao modelo de Langmuir, e a capacidade máxima de captação foi de 15,39 mg/L avaliada em pH 5. A cinética de adsorção para o Nd (III) foi modelada pela equação de pseudo segunda ordem. A adsorção foi encontrada e sugere-se que o processo é endotérmico e espontâneo (delta H igual 17,12 KJ/mol; delta G igual -26,3 KJ/mol) em relação aos parâmetros termodinâmicos obtidos. Os resultados gerais sugerem que este adsorvente demonstrou ser um potencial sorvente para separação de Nd(III) a partir de soluções aquosas. / [en] In recent decades, the rare-earth elements (REEs) demand has considerably grown because of its strategic importance. REEs are widely used in different high-tech sectors such as nuclear power, metallurgy, medicine, chemical engineering, electronics and computer manufacturing. Among REEs, is Neodymium, which is one of the most valuable metals used in alloys, electronic components and optical filters. The need for the high purity of these species requires selective separation, between the available methods, adsorption has earned greater attention due to its simplicity, high efficiency and low cost. The removal of metal ions is a complex task due to the high cost of treatment methods. Contributed to the intensification of research for low-cost adsorbent materials, reusable alternatives were added to the adsorption process. In this work was evaluated the clay mineral palygorskite as a sorbent potential for Nd (III) removal from aqueous solutions by batch trials. For this purpose, the sample from Guadalupe (Piauí) was benefited and the composition of the chemical and mineralogical was studied in order to use the sample with the highest purity in the adsorptive process. The samples were found to be essentially composed of palygorskite, kaolinite, quartz and diaspore. The chemical composition presents oxide contents, the main ones being SiO2, Al2O3 and MgO, corroborating the presence of palygorskite in the sample. Zeta Potential studies point out that the clay mineral has a negative surface charge in the whole pH range, in addition, the high surface area of 118.43 square meter per gram justifies the cation adsorber application. Different types of adsorption isotherms and kinetics models were used to describe the behavior of Nd (III) in adsorption and the best experimental results set refer to the Langmuir model and pseudo second order model, respectively, with the maximum uptake capacity was 15.39 mg/L evaluated at pH 5. Adsorption was found as an endothermic and spontaneous process ( delta H equal 17.12 KJ/mol; delta G equal -26.3 KJ/mol) in relation to thermodynamic parameters obtained. Overall results suggest that this adsorbent has been shown to be a potential sorbent for enrichment and separation of Nd (III) from aqueous solutions.

Um dos radionuclídeos que se destaca mundialmente é o molibdênio-99. O 99Mo é o gerador do radioisótopo mais amplamente usado para a preparação de radiofármacos para fins de diagnóstico em medicina nuclear, o tecnécio-99m. Neste estudo, as nanopartículas de magnetita foram sintetizadas por precipitação de íons Fe2+ em meio alcalino e tratadas por irradiação de microondas e foram aplicadas na separação do 99Mo por adsorção. O material foi caracterizado por FTIR, MEV, DRX, DSC, TGA e EDS. Os estudos de adsorção foram realizados utilizando a técnica em batelada e em colunas de leito fixo. Verificou-se a influência das espécies de Al e os radioisótopos Te, I e Ru na adsorção de 99Mo. Os efeitos do pH, tempo de contato, temperatura, concentração e dose do adsorvente foram investigados. Modelos de isotermas de adsorção Langmuir e Freundlich foram usados para obter informações sobre o processo de adsorção e os modelos cinéticos de pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem e difusão intrapartículas foram estudados para avaliar a cinética de adsorção. Soluções de dessorventes para a recuperação do 99Mo foram investigadas. A nova via de síntese de nanomagnetita proposta mostrou-se simples e rápida, fazendo uso de um único reagente. As nanopartículas de magnetita apresentaram forma esférica de aproximadamente de 20 nm e polidispersão heterogênea. As caracterizações por DRX, DSC e TGA confirmaram a predominância da fase magnetita nas amostras. A adsorção de 99Mo nas nanopartículas de magnetita foi próxima de 100% no intervalo de pH entre 1 e 11, durante 30 min de tempo de contato e 15 mg de dose do adsorvente. O modelo de isoterma de adsorção de Langmuir apresentou melhor acordo para a remoção 99Mo pelas nanopartículas de magnetita, e a cinética de adsorção foi melhor descrita pelo modelo de pseudo-segunda ordem. A caracterização por EDS indicou ausência de contaminação. A recuperação do 99Mo da nanomagnetita com solução de NaOH foi superior a 95% e os elementos Ru, Te, Al e I não interferiram na propriedade adsortiva da nanomagnetita. Estes resultados mostraram que nanopartículas de magnetita são bons adsorventes para o Mo e, por conseguinte, tem grande potencial para aplicação no processo de separação e purificação do 99Mo de fissão. / One of radionuclides that stand out globally is the Molybdenum-99. The 99Mo is the radionuclide generator most widely used radioisotope for the preparation of radiopharmaceuticals for diagnostic purposes in nuclear medicine, Technetium-99m. In this study, magnetite nanoparticles were synthesized by precipitation of Fe2+ ions in an alkaline medium and treated by microwave irradiation and were studied for 99Mo adsorption and recovery The synthesized material was characterized by FTIR, SEM, XRD, DSC, TGA and EDS. Adsorption studies were carried out using the batch technique and fixed bed columns. The influence of the Al and the radioisotopes of Te, I and Ru species on 99Mo adsorption of was verified. Effects of pH, contact time, temperature, concentration and adsorbent dosage were investigated. Adsorption isotherm models of Langmuir and Freundlich were used to obtain information on the adsorption process and the kinetic models of pseudo first-order, pseudo-second order and intraparticle diffusion were studied to evaluate the adsorption. Desorbent solutions for 99Mo recovery were investigated. The new route for nanomagnetite synthesis was found to be simple and fast using of just one reagent. The magnetite nanoparticles showed spherical shape with about 20 nm in diameter and heterogeneous polydispersion. The characterizations by XRD, DSC and TGA confirmed the predominance of magnetite phase. The adsorption of 99Mo was close to 100% by the magnetite nanoparticles in the pH range from 1 to 11 for 30 min of contact time and 15 mg of adsorbent dosage. Langmuir adsorption isotherm model showed better agreement for the 99Mo adsorption by nanomagnetite nanoparticles, and the adsorption kinetics was better described by the pseudo second order model. The nanoparticle characterization by EDS indicated no contamination. The recovery of 99Mo with NaOH 2 mol L-1 from the magnetite nanoparticles was higher than 95% and the elements Ru, Te, Al and I did not interfere in the adsorption property of magnetite nanoparticles. These results showed that magnetite nanoparticles were good adsorbent for 99Mo and therefore have great potential for application in the process of separation and purification of fission 99Mo.

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A realização do estudo compreendeu as seguintes etapas: caracterização da folha de oliveira in natura quanto à composição centesimal, conteúdo de compostos fenólicos totais, atividade antioxidante, parâmetros de cor e obtenção de isotermas de equilíbrio; análise do processo de secagem através da análise das curvas características e da descrição matemática do processo; verificação da influência das condições de secagem (temperatura e velocidade do ar) sobre o tempo de processo e sobre o percentual de perda do conteúdo de compostos fenólicos e da atividade antioxidante, além dos parâmetros de cor; otimização das condições de secagem para um menor tempo de processo e menor perda da característica original da folha; e análise morfológica da superfície. A avaliação da influência das condições de secagem sobre as respostas foi realizada a partir de um planejamento composto central rotacional com temperatura do ar variando entre 45,9 e 74,1ºC e velocidade do ar variando entre 0,77 e 1,62 m/s. Com relação aos valores correspondentes aos constituintes da composição centesimal da folha in natura, os valores médios referentes aos percentuais de umidade, lipídios, cinzas, proteínas e carboidratos foram 51,65%, 2,71%, 3,06%, 5,79%, e 36,76%, respectivamente. Com relação ao conteúdo de compostos fenólicos totais e atividade antioxidante, os valores médios encontrados para a folha in natura foram 22,77 mg EAG/gss e 92,73%, respectivamente. Os parâmetros de cor L*, a* e b* para a folha in natura apresentaram os valores médios de 18,95, -7,67 e 32,02, respectivamente. As isotermas de dessorção apresentaram um comportamento sigmoidal e o modelo de GAB foi o escolhido para representar o comportamento experimental. Na avaliação da cinética de secagem, foi verificado apenas o período correspondente à taxa de secagem decrescente e os modelos de Henderson e Pabis e de Page se ajustaram satisfatoriamente aos dados experimentais. Pela análise da influência das condições de secagem sobre as respostas, pôde-se verificar uma influência significativa tanto da temperatura quanto da velocidade do ar sobre o tempo de secagem. Com relação ao percentual de perda do conteúdo de compostos fenólicos totais, apenas a temperatura teve influência sobre esta resposta, enquanto que com relação ao percentual de perda da atividade antioxidante, nenhuma das variáveis teve influência significativa. Considerando os parâmetros de cor, a única influência significativa verificada foi a da temperatura de secagem sobre a coloração verde da folha. A partir da otimização do processo, foi verificado que a secagem a temperatura de 54,4 ºC e velocidade do ar de 1,62 m/s proporcionaram um menor tempo de processo associado a uma menor perda das características originais da folha. No estudo proposto, foi possível descrever satisfatoriamente o processo de secagem de folhas de oliveira, além de se verificar de que maneira esse processo impacta sobre as propriedades da folha. / The main of this work was to carry out a study of the convective drying of the olive leaf in fixed bed and its influence on leaf characteristics. The performance of the study included the following steps: characterization of the olive fresh leaf as to the composition centesimal, content of phenolic compounds, antioxidant activity, color parameters and obtaining equilibrium isotherms; Analysis of the drying process through the analysis of the characteristic curves and the mathematical description of the process; Checking the influence of the drying conditions (temperature and air velocity) on the process time and on the percentage of loss of the phenolic compounds content and the antioxidant activity, besides the color parameters; Optimization of the drying conditions for a shorter process time and less loss of the original leaf characteristic; And morphological analysis of the surface. The evaluation of the influence of the drying conditions on the responses was made from a central rotational composite planning with air temperature varying between 45,9 and 74,1 ºC and air velocity varying between 0,77 and 1,62 m/s. Regarding the values corresponding to the constituents of the fresh leaf composition, the mean values for moisture, lipids, ashes, proteins and carbohydrates were 51,65 %, 2,71 %, 3,06 %, 5,79 % and 36,76%, respectively. Regarding the content of total phenolic compounds and antioxidant activity, the average values found for fresh leaf were 22,77 mg EAG/gss and 92,73 %, respectively. The color parameters L*, a* and b* for the fresh leaf presented the mean values of 18,95, -7,67 and 32,02, respectively. The desorption isotherms showed a sigmoidal behavior and the GAB model was chosen to represent the experimental behavior. In the evaluation of drying kinetics, only the period corresponding to the decreasing drying rate was verified, and the Henderson and Pabis and Page models fit satisfactorily to the experimental data. By analyzing the influence of the drying conditions on the responses, a significant influence of both temperature and air velocity on the drying time could be verified. Regarding the percentage of loss of total phenolic compounds content, only the temperature had an influence on this response, while in relation to the loss percentage of the antioxidant activity, none of the variables had a significant influence. Considering the color parameters, the only significant influence verified was that of the drying temperature on the green coloration of the leaf. From the optimization of the process, it was verified that drying at temperature of 54,4 ºC and air velocity of 1.62 m/s provided a shorter process time associated with less loss of the original characteristics of the leaf. In the proposed study, it was possible to satisfactorily describe the drying process of olive leaves, as well as to verify how this process impacts on the properties of the leaf.

A monoetanolamina (MEA) é um composto bifuncional pertencente à classe dos amino-álcoois, muito utilizado em processos industriais envolvendo a remoção de gases ácidos como SO2 , CO2 e H2S. A resina Amberlite XAD-7 é uma resina não-iônica de polaridade intermediária muito utilizada em procedimentos de pré-concentração de compostos orgânicos e íons metálicos. Neste trabalho, estudou-se a interação entre a superfície da resina XAD-7 e a MEA. Massas conhecidas da resina foram colocadas em contato com soluções de MEA em concentrações conhecidas, sob agitação durante certo intervalo de tempo. A quantidade de MEA adsorvida foi calculada considerando-se a diferença entre a concentração inicial e a concentração remanescente no sobrenadante, ambas obtidas a partir de medidas de absorbância, com utilização da reação de Berthelot modificada. Modelos cinéticos de pseudo-primeira e -segunda ordens, além do modelo de difusão intra-partícula, foram aplicados aos dados experimentais obtidos no estudo cinético. Entre estes modelos aplicados, o de pseudo-segunda ordem apresentou excelente ajuste aos dados experimentais. O estudo realizado em um determinado tempo de contato e variando-se a concentração inicial de MEA forneceu resultados experimentais que foram aplicados a três modelos de isotermas (Langmuir, Freundlich e Dubinin-Radushkevich). Destes ajustes, que mostraram excelente concordância, foram obtidos diferentes parâmetros termodinâmicos que definiram algumas características do processo de adsorção. Finalmente, estudos preliminares evidenciaram a retenção de SO32- na superfície da resina XAD-7 modificada com MEA, mostrando a possibilidade da utilização da XAD- 2 7/MEA para extração de SO32- presente em soluções ou de SO2 recolhido em solução alcalina. / Monoethanolamine (MEA) is a bifunctional compound which belongs to the amino- alcohol group, and it is widely used in industrial \"sweetening process\", which is based on the acidic gas (such as SO2 , CO2 and H2S) absorption. Amberlite XAD-7 is a non-polar resin with an intermediate polarity used to pre-concentrate organic compounds and transition metals. In this work, the interaction between the resin surface and MEA was studied. Known amounts of the resin were kept in contact with aqueous solutions of MEA and shaked under a constant rotation and during some defined intervals of time. The amount of adsorbed MEA was calculated as the difference between the initial concentration and remained concentration in the supernatant solution, which was determined applying the Berthelot´s reaction and the spectrophotometry. Kinetic models of pseudo-first and -second orders and intra-particle diffusion model were applied on experimental data collected from the kinetic study. Among these methods, the pseudo-second order model fulled fit on those experimental data. The experiments carried out under a constant time, but by changing the initial MEA concentration, led to other experimental data which were applied to three different isotherm models (Langmuir, Freundlich e Dubinin-Radushkevich). Each model showed a good fit, and for each one, different thermodynamic parameters were calculated and used to describe some adsorption characteristics. Finally, preliminary studies on the retention of SO32- onto the resin surface, previously modified with MEA, showed the possibility to extract SO32- found in aqueous solutions or SO2 recovered in alkaline media.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:42:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FranciscoADM_DISSERT.pdf: 2978875 bytes, checksum: c28db8afcf915e3f11ed082f52478c5b (MD5) Previous issue date: 2014-05-21 / Chemical modification of clays has been extremely studied in the search for improvements of their properties for use in various areas, such as in combating pollution by industrial effluents and dyes. In this work, the vermiculite was chemically modified in two ways, characterized and evaluated the adsorption of methylene blue dye. First was changed with the addition of a surfactant (hexadecyltrimethylammonium bromide, BHTA) making it an organophilic clay and then by adding an acid (HCl) by acid activation. Some analyzes were performed as X-ray fluorescence (FRX), X-ray diffraction (DRX), adsorption isotherms of methylene blue dye, infrared (FTIR) , scanning electron microscopy (SEM), thermal gravimetric analysis and spectroscopy energy dispersive (EDS). Analysis by FRX of natural vermiculite indicates that addition of silicon and aluminum, clay presents in its structure the magnesium, calcium and potassium with 16 % organic matter cations. The DRX analyzes indicated that the organic vermiculite was an insertion of the surfactant in the space between the lamellae, vermiculite and acid partial destruction of the structure with loss of crystallinity. The adsorption isotherms of methylene blue showed that there was a significant improvement in the removal of dye to the vermiculite with the addition of cationic surfactant hexadecyltrimethylammonium bromide and treatment with acid using HCl 2 mol/L. In acid vermiculites subsequently treated with surfactant, the adsorption capacity increased with respect to natural vermiculite, however was much lower compared vermiculite modified with acid and surfactant separately. Only the acidic vermiculite treated with surfactant adjusted to the Langmuir model. As in the infrared spectrometry proved the characteristics of natural vermiculite. In the organic vermiculite was observed the appearance of characteristic bands of CH3, CH2, and (CH3)4N. Already on acid vermiculite, it was realized a partial destruction with decreasing intensity of the characteristic band of vermiculite that is between 1074 and 952 cm-1. In the SEM analysis, it was observed that there was partial destruction to the acid treatment and a cluster is noted between the blades caused by the presence of the surfactant. The TG shows that the higher mass loss occurs at the beginning of the heating caused by the elimination of water absorbed on the surface between layers. In the organic vermiculite also observed a loss of mass between 150 and 300 ?C caused decomposition of the alkylammonium molecules (surfactants) / A modifica??o qu?mica de argilas tem sido extremamente estudada na busca por melhorias de suas propriedades para seu uso em diversas ?reas, como por exemplo, no combate a polui??o ocasionada por efluentes industriais como corantes. Neste trabalho, a vermiculita foi modificada quimicamente de duas maneiras, caracterizada e avaliada na adsor??o do corante azul de metileno. Primeiro foi alterada com adi??o de um surfactante (brometo de hexadeciltrimetilam?nio, BHTA) tornando-a uma argila organof?lica e depois pela adi??o de um ?cido (HCl) por ativa??o ?cida . Algumas an?lises foram realizadas como fluoresc?ncia de raios-X (FRX), difra??o de raios-X (DRX), isotermas de adsor??o do corante azul de metileno, infravermelho (FTIR), microscopia eletr?nica de varredura (MEV), an?lise termogravim?trica e Espectroscopia de energia dispersiva (EDS). An?lise por FRX da vermiculita natural indica que al?m do sil?cio e do alum?nio, a argila apresenta em sua estrutura os c?tions magn?sio, c?lcio e pot?ssio com 16 % de mat?ria org?nica. As an?lises por DRX indicam que na vermiculita org?nica houve uma inser??o do surfactante no espa?o entre as lamelas, e na vermiculita ?cida uma destrui??o parcial da estrutura com perda de cristalinidade. As isotermas de adsor??o do azul de metileno mostraram que houve uma melhora significativa na remo??o do corante para a vermiculita com a adi??o do surfactante cati?nico brometo de hexadeciltrimetilam?nio, bem como com tratamento ?cido utilizando HCl 2 mol/L. Nas vermiculitas ?cidas tratadas posteriormente com o surfactante, a capacidade de adsor??o aumentou em rela??o a vermiculita natural, porem foi bem menor em rela??o as vermiculitas modificadas com o ?cido e com o surfactante separadamente. S? as vermiculitas ?cidas tratadas com surfactante se ajustaram ao modelo de Langmuir. A espectrometria na regi?o do infravermelho comprovou as caracter?sticas da vermiculita natural. Na vermiculita org?nica observou-se o aparecimento de bandas caracter?sticas de grupos CH3, CH2, al?m de (CH3)4N. J? na vermiculita ?cida, percebeu-se uma destrui??o parcial com a diminui??o de intensidade da banda caracter?stica das vermiculitas que ? entre 1074 e 952 cm-1. Na an?lise de MEV, observou-se que houve destrui??o parcial com no tratamento ?cido e nota-se um aglomerado entre as l?minas causado pela presen?a do surfactante. As curvas TG mostram que a maior perda de massa ocorre no come?o do aquecimento ocasionado pela elimina??o de ?gua absorvida na superf?cie entre camadas. Na vermiculita org?nica tamb?m observa uma perda de massa entre 150 e 300 ?C ocasionada pela decomposi??o das mol?culas de alquilam?nio (surfactante)