El presente trabajo de investigación experimental, propone una alternativa para la remoción de iones cinc y cobre presentes en los Efluentes Electroquímicos, usando como agentes descontaminantes arcillas naturales peruanas. Para tal fin, se han utilizado cuatro arcillas del tipo montmorilloníta previamente identificadas a través de patrones de difracción de rayos X. El trabajo constó de dos partes, cada una de las cuales se detallan a continuación: En primer lugar, las muestras tratadas fueron patrones de soluciones de cinc y cobre en concentraciones que iban desde 25 a 500 ppm. y 50 a 1000 ppm. respectivamente. La relación masa de arcilla / volumen de solución se fijó en 5 gramos/ 200 mL, estableciéndose el tiempo de agitación en una hora para todos los casos. Trabajando con una arcilla de tipo sódica, los porcentajes de remoción de iones Zn+2 alcanzados en la mayor parte de las pruebas superaron el 90%. Para el caso del cobre, trabajando con una arcilla de tipo cálcica, las remociones obtenidas en la mayoría de los casos estuvieron entre 90 y 99,7 % aproximadamente. En segundo lugar, se trataron muestras de efluentes procedentes de una empresa electroquímica. Las concentraciones iniciales de los efluentes electroquímicos de cinc variaron entre 10 y 94 ppm. en Zn+2. Por otra parte, las concentraciones iniciales de los efluentes electroquímicos de cobre oscilaron entre 16 y 160 ppm. en Cu+2. Cuando se trataron las muestras del efluente de cinc, los porcentajes de remoción obtenidos superaron en todos los casos el 98%. En el tratamiento de las muestras del efluente de cobre, las arcillas de tipo cálcica lograron una eliminación entre el 85,5 y 98,5 % aproximadamente, a valores de pH regulados entre 4-5 con una solución HCl 0,01 M. De los resultados del porcentaje de iones cinc y cobre removidos después del contacto de las arcillas con las soluciones patrones y posteriormente con los efluentes reales se desprende, que las arcillas montmorillonitas remueven estos iones. Las del tipo cálcicas iones Cu+2 en mayor proporción y las montmorilloníticas del tipo sódicas iones Zn+2.

El presente trabajo de investigación experimental, propone una alternativa para la remoción de iones cinc y cobre presentes en los Efluentes Electroquímicos, usando como agentes descontaminantes arcillas naturales peruanas. Para tal fin, se han utilizado cuatro arcillas del tipo montmorilloníta previamente identificadas a través de patrones de difracción de rayos X. El trabajo constó de dos partes, cada una de las cuales se detallan a continuación: En primer lugar, las muestras tratadas fueron patrones de soluciones de cinc y cobre en concentraciones que iban desde 25 a 500 ppm. y 50 a 1000 ppm. respectivamente. La relación masa de arcilla / volumen de solución se fijó en 5 gramos/ 200 mL, estableciéndose el tiempo de agitación en una hora para todos los casos. Trabajando con una arcilla de tipo sódica, los porcentajes de remoción de iones Zn+2 alcanzados en la mayor parte de las pruebas superaron el 90%. Para el caso del cobre, trabajando con una arcilla de tipo cálcica, las remociones obtenidas en la mayoría de los casos estuvieron entre 90 y 99,7 % aproximadamente. En segundo lugar, se trataron muestras de efluentes procedentes de una empresa electroquímica. Las concentraciones iniciales de los efluentes electroquímicos de cinc variaron entre 10 y 94 ppm. en Zn+2. Por otra parte, las concentraciones iniciales de los efluentes electroquímicos de cobre oscilaron entre 16 y 160 ppm. en Cu+2. Cuando se trataron las muestras del efluente de cinc, los porcentajes de remoción obtenidos superaron en todos los casos el 98%. En el tratamiento de las muestras del efluente de cobre, las arcillas de tipo cálcica lograron una eliminación entre el 85,5 y 98,5 % aproximadamente, a valores de pH regulados entre 4-5 con una solución HCl 0,01 M. De los resultados del porcentaje de iones cinc y cobre removidos después del contacto de las arcillas con las soluciones patrones y posteriormente con los efluentes reales se desprende, que las arcillas montmorillonitas remueven estos iones. Las del tipo cálcicas iones Cu+2 en mayor proporción y las montmorilloníticas del tipo sódicas iones Zn+2.

La hibridación de minerales arcillosos con polímeros conductores recibe gran interés por diferentes aplicaciones potenciales, incluida la remediación ambiental. Esta tesis contiene tres partes del estudio, en primer lugar, estudia y compara las propiedades electroquímicas de dos arcillas diferentes, montmorillonita (Mont) y diatomita (Diat), y sus respectivos materiales híbridos arcilla/PEDOT-PSS en medio H2SO4. Los materiales híbridos se prepararon por electropolimerización de EDOT en presencia de PSS. Se analizaron las propiedades físico-químicas y electroquímicas de ambas arcillas mediante diferentes técnicas, y se investigó la influencia de las propiedades de la arcilla en la electropolimerización y la electroactividad de los híbridos arcilla/PEDOT-PSS resultantes. En concreto, la sonda redox Fe2+/Fe3+ y la oxidación de diclofenaco, como contaminante emergente farmacéutico modelo, se utilizaron para probar la capacidad de transferencia de electrones y la respuesta oxidativa, respectivamente, de los híbridos arcilla/PEDOT-PSS. Los resultados demuestran que, a pesar de su baja conductividad eléctrica, el Mont es un material electroactivo en sí mismo con una buena capacidad de transferencia de electrones. Por el contrario, el Diat no muestra electroactividad. La hibridación con PEDOT generalmente mejora la electroactividad de las arcillas, pero las propiedades de la arcilla afectan la eficiencia de electropolimerización y la electroactividad de los híbridos, por lo que Mont/PEDOT muestra propiedades electroquímicas mejoradas. Se demuestra que los híbridos de arcilla/PEDOT-PSS exhiben capacidad de oxidación de diclofenaco y sensibilidad a la concentración de diclofenaco. Se sintetizaron diferentes materiales híbridos a base de arcilla en un solo paso mediante polimerización química de EDOT en presencia de la arcilla sin o con nanofibras de carbono (CNF). Estos materiales fueron caracterizados con diferentes técnicas y estudiados por su potencial aplicación en la remoción de diclofenac y Radium, contaminantes emergentes modelo, del agua. Para ello se analizó la termodinámica y cinética de adsorción de diclofenaco y radio sobre los diferentes materiales. En el caso del Diclofenaco, los resultados obtenidos indican que el método de síntesis propuesto permite producir fácilmente los materiales híbridos con rendimientos del 80 - 90 %. La caracterización de estos materiales muestra que la estructura mesoporosa y alta área superficial (ca. 250 m2/g) de la arcilla no se ve afectada de forma notable por su combinación con PEDOT y/o los CNFs. La termogravimetría indica que se han obtenido materiales híbridos con alrededor del 10 % en peso de PEDOT sin y con 4 y 8 % en peso de CNF. La combinación de SEM con XPS y FTIR señala que PEDOT se ha cultivado con éxito alrededor de partículas de arcilla. La comparación de las isotermas de adsorción de diclofenaco indica que la hibridación con PEDOT mejora en gran medida la capacidad de adsorción de la arcilla. La adsorción de la isoterma resultante muestra la adsorción más alta con CNF y Clay/PEDOT con 340 mg/g y 220 mg/g respectivamente. Los datos de equilibrio se aplicaron a dos modelos de isoterma, y los resultados obtenidos sugirieron que la adsorción se siguió mejor con el modelo de Langmuir para Clay/PEDOT y Clay, con una capacidad máxima de adsorción de monocapa de 227,01 mg/g y 20,44 mg/g respectivamente. Por el contrario, fueron mejor ajustados por el modelo de Freundlich para el resto de los materiales, indicando adsorción heterogénea y la posibilidad de formación de multicapas en estos casos. Los datos cinéticos obtenidos para la adsorción se ajustaron mejor a una ecuación de velocidad de pseudo segundo orden para todos los materiales, con una capacidad máxima de adsorción en equilibrio de 18,24 mg/g para Clay/PEDOT. Este hallazgo sugiere que la adsorción se estaba produciendo a través del mecanismo químico. En el caso del Radio, se sintetizaron diferentes materiales híbridos a base de arcilla en un solo paso mediante polimerización química de EDOT y anilina en presencia de arcilla sin o con nanofibras de carbono (CNF). Estos materiales fueron caracterizados con diferentes técnicas y estudiados por su potencial aplicación en la remoción de radio del agua. Para este propósito, se utilizó una muestra de salmuera, recolectada de la salida de la mina subterránea, para probar la remoción de radio. El estudio que se realizó y se detalla en el documento muestra una gran eficacia en la eliminación de radio de las muestras de agua. La característica de los materiales se realizó mediante XRD, TG, FE-SEM, fluorescencia de rayos X y análisis de adsorción-desorción de N2. Los experimentos demostraron que arcilla/PEDOT, arcilla/PEDOT/10 % CNF y arcilla/PANI tienen una eficiencia de eliminación de radio significativamente menor. El uso de arcilla y arcilla que ha sido alterada químicamente por polímeros y nanofibras de carbono es una forma potencial de eliminar el radio del agua. El uso de un material híbrido a base de arcilla es una opción potencial para eliminar el radio del agua. El estudio realizado y detallado en el documento examinó una variedad de nanofibras de carbono y polímeros a base de arcilla (PEDOT, PANI), ya que algunos de ellos muestran una gran eficacia para eliminar el radio de las muestras de agua. La característica de los materiales se realizó mediante XRD, TG, FE-SEM, fluorescencia de rayos X y análisis de adsorción-desorción de N2. Para las pruebas de remoción de radio, se utilizó una muestra de salmuera, recolectada de la salida de una mina subterránea. Los experimentos demostraron que arcilla/PEDOT, arcilla/PEDOT/10 % CNF y arcilla/PANI tienen una eficiencia de eliminación de radio significativamente menor.

Resumo: As indústrias cerâmicas do Pólo de Santa Gertrudes (São Paulo, Brasil) são responsáveis por cerca de 50% da produção nacional de pisos e revestimentos e utilizam, em sua grande maioria, materiais da Formação Corumbataí como base para as massas de revestimentos cerâmicos produzidos na região. Com o objetivo de caracterizar a unidade quanto à petrologia e propriedades tecnológicas na região da atividade mineira, foram realizados levantamentos das frentes de lavras e afloramentos, distribuídas desde a porção basal até o topo da Formação. Para isso, além das atividades cartográficas normais, foram executadas atividades de compilação bibliográfica, caracterização das fácies sedimentares e cerâmicas nas frentes de lavras e afloramentos e correlação entre estas, além de análises mineralógicas, químicas e petrográficas e ensaios tecnológicos. As atividades demonstraram que, praticamente, toda a coluna estratigráfica dessa unidade pode ser utilizada na fabricação de produtos cerâmicos, sendo que a mineralogia e as propriedades tecnológicas apresentam significativa variação tanto na vertical como na horizontal, decorrentes de aspectos sedimentares, diagenéticos e alteração supérgena. A distribuição dos litotipos associada à composição mineralógica, estrutural e textural sugere que o sítio deposicional tratava-se de um extenso mar raso, com indícios de exposições aéreas já nos estratos basais com provável deposição química de carbonatos, sulfatos e outros sais. Os processos de diagênese e circulação de fluídos, principalmente relacionados à colocação e resfriamento dos corpos de diabásio, levaram à geração de illitas, interestratificados, feldspatos, zeólitas, mobilização de carbonato e ferro e o surgimento de fraturamento hidráulico, nos mais diversos litotipos. Do ponto de vista tecnológico, concluiu-se que ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The industries of Santa Gertrudes' Pole (São Paulo, Brazil) are responsible for about 50% of internal production of ceramic tiles and use rocks from Corumbataí Formation as raw materials in the product fabrication in this region. To realize the characterization of the petrology and technological properties of the unit in the mining' area, were made field works in mines and outcrops, distributed from the base to the top of Corumbataí Formation. For that, beyond the normal cartographic activities were carried out activities bibliographic compilation, characterization of sedimentary facies and ceramics on the fronts of mines and outcrops and correlation between them, and mineralogical analysis, chemical and petrographic and technological tests. The activities demonstrated that virtually the entire stratigraphic column of this unit can be used in the manufacture of ceramic products, and the mineralogy and technological properties show significant variation both vertically and horizontally due to aspects of sedimentary, diagenetic and supergene alteration. The distribution of rock types associated with the mineral composition, structural and textural suggests that the depositional site it was an extensive shallow sea, with evidence of exposure companies had basal strata with probable chemical deposition of carbonates, sulfates and other salts. The processes of diagenesis and fluid movement, especially regarding the placement and cooling of bodies of diabase, led to the generation of illite, mixed layer clays, feldspars, zeolites, mobilization of carbonate and iron and the appearance of hydraulic fracturing in many different rock types. From the technological point of view, it was concluded that the properties vary depending on whether the sample (top or bottom of the unit), degree of change, physical and chemical characteristics and influence of hydrothermalism, causing the ... (Complete abstract click electronic access below) / Resumen: Las industrias cerámicas del Polo de Santa Gertrudes (São Paulo, Brasil) son responsables por cerca de 50% de la producción nacional de pavimentos y revestimientos y utilizan, en su gran mayoría, materiales de la Formación Corumbataí como base para las baldosas. Con el objetivo de caracterizar la unidad cuanto a la petrología y propiedades tecnológicas en la región de la actividad minera, fueron realizados trabajos de campo en las canteras y afloramientos, distribuidos desde la base hasta el topo de la Formación. Para esto, fueron realizadas actividades cartográficas usuales y actividades de compilación bibliográfica, caracterización de las facciones sedimentares (descripción de campo, petrografía y litoquímica), cerámicas (ensayos tecnológicos) y correlación entre ellas. Los resultados demostraran que, prácticamente, toda la columna estratigráfica puede ser utilizada en la fabricación de productos cerámicos, siendo que la mineralogía y las propiedades tecnológicas presentan significativa variación tanto en la vertical como en la horizontal, decurrentes de aspectos sedimentares, diagenéticos y alteración supérgena. La distribución de litotipos asociada a la composición mineralógica, estructural y textural sugiere que el sitio deposicional se trataba de un extenso mar raso, con indicios de exposiciones aéreas ya en los estratos basales con probable deposición química de carbonatos, sulfatos e otras sales de sodio, potasio y magnesio. Los procesos de diagénesis y circulación de fluidos, principalmente relacionados a la inyección y resfriamiento de los cuerpos de diabasa, llevaran a la ocurrencia de reacciones químicas que resultaron en la generación de illitas, interestratificados, feldespatos, zeolitas, movimiento de carbonato y hierro en los más diversos litotipos, más allá del fraturamento hidráulico en algunos sitios ... (Resumen completo clicar acceso electrónico abajo) / Orientador: Antenor Zanardo / Coorientador: Anselmo Ortega Boschi / Banca: Maria Margarita Torres Moreno / Banca: Fábio Ramos Dias de Andrade / Banca: Angélica Fortes Drummond Chicarino Varajão / Banca: Emilia García Romero / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-26Bitstream added on 2014-06-13T20:23:33Z : No. of bitstreams: 1 roveri_cd_dr_rcla.pdf: 14875490 bytes, checksum: 1f42dc4178b63b5fa0d62d61648c979b (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / As indústrias cerâmicas do Pólo de Santa Gertrudes (São Paulo, Brasil) são responsáveis por cerca de 50% da produção nacional de pisos e revestimentos e utilizam, em sua grande maioria, materiais da Formação Corumbataí como base para as massas de revestimentos cerâmicos produzidos na região. Com o objetivo de caracterizar a unidade quanto à petrologia e propriedades tecnológicas na região da atividade mineira, foram realizados levantamentos das frentes de lavras e afloramentos, distribuídas desde a porção basal até o topo da Formação. Para isso, além das atividades cartográficas normais, foram executadas atividades de compilação bibliográfica, caracterização das fácies sedimentares e cerâmicas nas frentes de lavras e afloramentos e correlação entre estas, além de análises mineralógicas, químicas e petrográficas e ensaios tecnológicos. As atividades demonstraram que, praticamente, toda a coluna estratigráfica dessa unidade pode ser utilizada na fabricação de produtos cerâmicos, sendo que a mineralogia e as propriedades tecnológicas apresentam significativa variação tanto na vertical como na horizontal, decorrentes de aspectos sedimentares, diagenéticos e alteração supérgena. A distribuição dos litotipos associada à composição mineralógica, estrutural e textural sugere que o sítio deposicional tratava-se de um extenso mar raso, com indícios de exposições aéreas já nos estratos basais com provável deposição química de carbonatos, sulfatos e outros sais. Os processos de diagênese e circulação de fluídos, principalmente relacionados à colocação e resfriamento dos corpos de diabásio, levaram à geração de illitas, interestratificados, feldspatos, zeólitas, mobilização de carbonato e ferro e o surgimento de fraturamento hidráulico, nos mais diversos litotipos. Do ponto de vista tecnológico, concluiu-se que... / The industries of Santa Gertrudes’ Pole (São Paulo, Brazil) are responsible for about 50% of internal production of ceramic tiles and use rocks from Corumbataí Formation as raw materials in the product fabrication in this region. To realize the characterization of the petrology and technological properties of the unit in the mining’ area, were made field works in mines and outcrops, distributed from the base to the top of Corumbataí Formation. For that, beyond the normal cartographic activities were carried out activities bibliographic compilation, characterization of sedimentary facies and ceramics on the fronts of mines and outcrops and correlation between them, and mineralogical analysis, chemical and petrographic and technological tests. The activities demonstrated that virtually the entire stratigraphic column of this unit can be used in the manufacture of ceramic products, and the mineralogy and technological properties show significant variation both vertically and horizontally due to aspects of sedimentary, diagenetic and supergene alteration. The distribution of rock types associated with the mineral composition, structural and textural suggests that the depositional site it was an extensive shallow sea, with evidence of exposure companies had basal strata with probable chemical deposition of carbonates, sulfates and other salts. The processes of diagenesis and fluid movement, especially regarding the placement and cooling of bodies of diabase, led to the generation of illite, mixed layer clays, feldspars, zeolites, mobilization of carbonate and iron and the appearance of hydraulic fracturing in many different rock types. From the technological point of view, it was concluded that the properties vary depending on whether the sample (top or bottom of the unit), degree of change, physical and chemical characteristics and influence of hydrothermalism, causing the ... (Complete abstract click electronic access below) / Las industrias cerámicas del Polo de Santa Gertrudes (São Paulo, Brasil) son responsables por cerca de 50% de la producción nacional de pavimentos y revestimientos y utilizan, en su gran mayoría, materiales de la Formación Corumbataí como base para las baldosas. Con el objetivo de caracterizar la unidad cuanto a la petrología y propiedades tecnológicas en la región de la actividad minera, fueron realizados trabajos de campo en las canteras y afloramientos, distribuidos desde la base hasta el topo de la Formación. Para esto, fueron realizadas actividades cartográficas usuales y actividades de compilación bibliográfica, caracterización de las facciones sedimentares (descripción de campo, petrografía y litoquímica), cerámicas (ensayos tecnológicos) y correlación entre ellas. Los resultados demostraran que, prácticamente, toda la columna estratigráfica puede ser utilizada en la fabricación de productos cerámicos, siendo que la mineralogía y las propiedades tecnológicas presentan significativa variación tanto en la vertical como en la horizontal, decurrentes de aspectos sedimentares, diagenéticos y alteración supérgena. La distribución de litotipos asociada a la composición mineralógica, estructural y textural sugiere que el sitio deposicional se trataba de un extenso mar raso, con indicios de exposiciones aéreas ya en los estratos basales con probable deposición química de carbonatos, sulfatos e otras sales de sodio, potasio y magnesio. Los procesos de diagénesis y circulación de fluidos, principalmente relacionados a la inyección y resfriamiento de los cuerpos de diabasa, llevaran a la ocurrencia de reacciones químicas que resultaron en la generación de illitas, interestratificados, feldespatos, zeolitas, movimiento de carbonato y hierro en los más diversos litotipos, más allá del fraturamento hidráulico en algunos sitios ... (Resumen completo clicar acceso electrónico abajo)