Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-08-31T13:19:14Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 770154 bytes, checksum: 8a96ce817f2cdd40d5f44af67c87bb67 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-31T13:19:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 770154 bytes, checksum: 8a96ce817f2cdd40d5f44af67c87bb67 (MD5) Previous issue date: 1997-09-08 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Foram preparadas magnetitas com diferentes graus de substituição isomórfica do ferro por alumínio. As magnetitas foram aquecidas ao ar, a 420- 430oC, dando origem às maghemitas. Estas, aquecidas a 740-750°C, transformaram-se em hematitas. As magnetitas foram caracterizadas por meio de análises químicas por via úmida, medidas de magnetização espontânea, difratometria de raios X, espectroscopia Mössbauer, termogravimetria e por análise térmica diferencial. As maghemitas, bem como as hematitas, foram estudadas pelas mesmas técnicas, com exceção das análises por via úmida e DTA. Os resultados obtidos evidenciaram que na magnetita o íon Al3+ substitui o Fe3+, podendo a substituição se dar tanto no sítio tetraédrico, quanto no octaédrico. Essas substituições favorecem a oxidação do Fe2+, diminuindo, deste modo, a estabilidade da magnetita. Pôde-se observar, também, que a presença do alumínio na estrutura das maghemitas estabiliza o mineral, aumentando a temperatura de transformação em hematita. Foram estabelecidas as relações que correlacionam os teores de alumínio, expressos em termos de mol % de Al2O3, com os parâmetros de rede (a0) das magnetitas e hematitas. / Synthetic magnetites containing different amounts of isomorphic substitution of the iron by aluminium were prepared and thus oxided to maghemites by heating in air at 420–430oC. Samples were to, heated up 740 – 750oC were to convertion to hematite. The magnetites were characterized for conventional chemical analysis, spontaneous magnetization, power X-ray diffraction, Mössbauer spectroscopy, thermogravimetry and differential thermal analysis. The maghemites as well as the hematites was studied for the same techniques, being excepted the conventional chemical analysis and DTA. The results show on that in the magnetite the ions Al3+ substitutes the Fe3+, being the substitution preferentially in tetrahedral sites when compared to octahedral sites. Those substitutions favor the oxidation of the Fe2+, decreasing the stability of the magnetite. It can also be observed that the incorporation of aluminium in the structure of the maghemites stabilizes the compound, increasing the transformation temperature to hematite. They have established relationships that correlated the content of aluminium, expressed in mol % Al2O3, with the lattice parameter, a0, of the magnetites and of hematites.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:53:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1166374 bytes, checksum: dd04a3b166b5383cfc7cdf3f1fc55287 (MD5) Previous issue date: 2009-07-21 / The calcium sulphate dihydrate (CaSO4.2H2O), phosphogypsum, also known as agricultural gypsum, is one of the major residues generated in the production of phosphate fertilizers by means of solubilization process of phosphate rock with sulfuric acid. The generation rate is approximately 4.8 t for each ton of phosphoric acid produced, and its main disposal form is the stacking in nearby the factories. However, this type of final disposal can lead to environmental impacts, such as leaching and superficial outflow of toxic elements, such as F- and heavy metals, resulting in contamination of water resources and releasing of aerosols caused by wind erosion in the stacks. One way to minimize such impacts is by recycling this residue would be its use in agriculture. The use of phosphogypsum as a soil conditioner in subsurface has been a viable alternative for the utilization of this residue in agriculture. However, it is necessary to consider the content o some heavy metals as well other toxic elements in this material, which may limit its use. It is important to highlight that the gypsum is classified as Class IIA, that is, it is neither hazardous nor inert, since it presents levels of arsenic, fluoride, aluminum, iron, manganese and sulfates above the maximum limit allowed in solubilization tests according to the ‘Associação Brasileira de Normas Técnicas’ - ABNT. The objective of this work was to evaluate the use of phosphogypsum, from a company which produces phosphoric acid, as well as to evaluate the contamination of plants, soils and drained water. Phosphogypsum samples were collected from an active stack regularly used for direct application in soil. Samples of the 30 collection points were dried in oven at 60 ºC. Afterwards the samples were sieved in 0,250 mm (sieve 60 mesh), and then analyzed. Cultivation of corn and soybeans was performed in pots of 25 dm3 containing soil treated with increasing doses of the conditioner applied to the superficial layer (0-18 cm depth). The samples of soils utilized were of Red-Yellow oxysoil and Yellow Oxisoil, originated from the towns of Sete Lagoas and Três Marias, both in the ‘Cerrado’ region of Minas Gerais. The leaching solutions of the pots of corn and soybeans were periodically collected and analyzed for the determination of heavy metals. With these results it can be concluded that there was no significant contamination of soils, plants and water drainage after the short term use of phosphogypsum. Nevertheless, it is recommended that further reapplication must be carefully evaluated, from an environmental standpoint, particularly in sandy soil with groundwater near the surface. / O sulfato de cálcio dihidratado (CaSO4.2H2O), fosfogesso, também denominado de gesso agrícola, é um dos principais resíduos gerados na produção de fertilizantes fosfatados por meio do processo de solubilização da rocha fosfática com ácido sulfúrico. A taxa de geração é de ,aproximadamente, 4,8 t para cada tonelada de ácido fosfórico produzido, sendo sua principal forma de descarte o empilhamento em áreas ao redor das fábricas. No entanto, esse tipo de disposição final pode gerar impactos ao meio ambiente, como por exemplo, a lixiviação e escoamento superficial de elementos tóxicos, como F־ e metais pesados, resultando na contaminação dos recusrsos hídricos e na liberação de aerossóis causados por erosão eólica nas pilhas. Uma das maneiras de minimizar tais impactos é a reciclagem deste resíduo, utilizando-o, por exemplo, na agricultura. Nesse sentido, o uso de fosfogesso como condicionador de solos tem se mostrado uma alternativa viável para o aproveitamento desse resíduo na agricultura. Entretanto, é necessário considerar os teores de alguns metais pesados e outros elementos tóxicos nesse material, que pode limitar o seu uso. É importante ressaltar que o gesso é classificado como resíduo sólido de classe IIA – não perigoso e não inerte, por apresentar teores de arsênio, fluoretos, alumínio, ferro, manganês e sulfatos acima do limite máximo permitido nos testes de solubilização, de acordo com a Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT. Em vista do exposto, este trabalho teve como objetivo avaliar a utilização de fofosfogesso, proveniente de uma empresa de produção de ácido fosfórico, bem como avaliar a contaminação das plantas, dos solos e da água de drenagem. Foram coletadas amostras de fosfogesso de uma pilha ativa regularmente utilizada para aplicação direta na agricultura. Amostras dos 30 pontos de coleta foram secas em estufa a 60 ºC, peneiradas em malha de 0,250 mm (60 Mesh) e analisadas. Foram realizados cultivos com milho e soja em vasos de 25 dm3 contendo solos tratados com doses crescentes do condicionador aplicado na camada superficial (0-18 cm de profundidade). Foram utilizadas amostras de um Latossolo Vermelho-Amarelo e um Latossolo Amarelo, provenientes das cidades de Sete Lagoas e Três Marias, ambas regiões do Cerrado do Estado de Minas Gerais. As soluções lixiviadas dos vasos de milho e soja, foram coletadas periodicamente e analisadas para a determinação da concentração de metais pesados. A partir dos resultados obtidos pode-se concluir que não se verificou contaminação expressiva de solos, plantas e águas de drenagem, a curto prazo, em decorrência da utilização do fosfogesso. Não obstante, recomenda-se que as reaplicações devam ser criteriosamente avaliadas, do ponto de vista ambiental, principalmente em solos arenosos e com lençol freático muito próximo à superfície.

Orientador: Claudio Airoldi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T00:22:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pires_CleoThomasGabrielVilelaMenegazTeixeira_D.pdf: 3067472 bytes, checksum: c700c7da8e03afe86cb307d460e98b2c (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Nos últimos anos tem sido observado um crescente interesse na obtenção de materiais lamelares modificados, devido as suas propriedades únicas e consequentes aplicações científicas e tecnológicas possíveis. Ácidos silícicos como a magadeíta, a kaneíta e a ilerita são compostos extremamente versáteis, podendo-se variar os seus espaçamentos basais a partir de intercalações com grupos de cadeia carbônica longa ou troca iônica. Outras alterações possíveis são as substituições isomórficas do silício por átomos tri- ou tetravalentes como alumínio e titânio respectivamente, modificando as propriedades químicas da lamela. Neste trabalho os ácidos silícicos lamelares magadeíta, ilerita e kaneíta foram sintetizados pelo método hidrotérmico, contendo também átomos de Al e Ti inseridos na estrutura. Em todos os casos observou-se que conforme aumenta-se a quantidade de metal adicionado ou o tempo de tratamento hidrotérmico, ocorrem transições de fase que seguem a ordem: amorfa, fase lamelar de interesse, cristobalita e tridimita, bem como suas misturas em situações intermediárias. Diferentes métodos de pilarização com TiO2 foram exaustivamente testados, variando-se uma série de parâmetros. O método que se mostrou mais eficiente consistiu na utilização de CTAB e TBAOH como agentes espaçadores sob refluxo a 353 K, seguido de adição direta do alcoxido no material intercalado seco, então refluxados a 363 K sob fluxo de nitrogênio. Os materiais obtidos por este método possuem mesoporos com 4,8 nm de diâmetro em media, porem a área superficial obtida foi de apenas cerca de 270 m g. Nos materiais pilarizados foram imobilizados os fotocatalisadores pirílio (TPP) e tiapirílio (TPTP) de modo a provar a eficiência na degradação fotocatalítica do pesticida metidation. Os materiais híbridos apresentaram desempenho superior aos fotocatalisadores orgânicos puros, o que representa um ótimo ponto inicial para a otimização deste processo. Também o comportamento fotofísico dos corantes impregnados nos materiais pilarizados foram estudados / Abstract: Recently, the interest to obtain modified layered materials is increasing, due to their properties and possible scientific and technological applications. Silicic acids such as magadiite, kenyaite and ilerite are extremely versatile compounds, allowing to vary the basal spacing by intercalation with carbonic long chains groups or ionic exchange process. Other possible modifications are isomorphic substitution by aluminum, titanium or iron atoms, with changeing the lamella chemical properties. In this investigation layered silicic acids magadiite, ilerite and kenyaite, containing also Al and Ti atoms inserted into the lamellar structure, were synthesized by hydrothermal method. For all cases was observed that with the increase of metal amount added or the hydrothermal treatment time there are phase transitions, following the order: from amorphous, to layered phase to crystobalite and tridimite, as mixtures of them at intermediate situations. Different pilarization methods with TiO2 were exhaustedly tested by varying many parameters. The most efficient methods used CTAB and TBAOH as swelling agents under reflux at 353 K, followed by direct alcoxide addition on the dry material, then refluxed at 363 K with dry nitrogen atmosphere. These materials have mesopores with 4.8 nm average diameter, nevertheless just 270 m g surface area. Some pillared materials were used to immobilize the photocatalyst pyrylium (TPP) and thiopyrylium (TPTP) and then test in the photocatalytic degradation of methidathion pesticide. The hybrid materials showed a better activity than that of pure organic, what means a great initial point to optimize this process. The photophysic behavior of impregnated dyes on pillared materials was also studied / Doutorado / Quimica Inorganica / Doutor em Ciências

Made available in DSpace on 2015-04-22T19:34:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marcondes.pdf: 2502005 bytes, checksum: 384f115c0770db166042dbe767e7351d (MD5) Previous issue date: 2013-04-26 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The lattice of three kaolinites as well as their ability to remove ions orthophosphate was investigated. The soil samples were collected in the following places: i) Estrada do Turismo (Oxisol, and ii) Bacia do Educandos (sediment) and Campus of the Universidade Federal do Amazonas (sediment). The kaolinites were obtained from soil samples using the physical fractionation (sieving/siphoning) and chemical treatment (HCl, H2SO4, H2O2, and KCl). The kaolinite lattice were determined by X-ray diffraction (XRD), Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), thermal analyses (TG / DTA / DTG) and Mössbauer spectroscopy. The adsorption capacity of orthophosphate ions was calculated by equations of Freundlich and Langergren. Despite transitions of typical pure kaolinites, findings indicate the presence of a clay mineral isomorphically substituted by Fe3+. The Fe3+ substitution changed kaolinites lattice such as optical propriety mainly pleochroism, reducing mean particle size, rinsing number of defects, magnetic proprieties. Mössbauer spectroscopy showed that the isomorphic substitution by Fe3+ occurs in octahedral sites. In whole kaolinite lattices there are different octaedral sites of Al bounded by cis-Fe3+ and trans-Fe3+ octaedral sites. The Kao1, which has higher number of cis-Fe3+ octaedral sites, adsorbed higher contents of orthophosphate ions than Kao2 and Kao3. / A estrutura de três caulinitas, bem como a sua capacidade para remover íons ortofosfato, foi investigada. As amostras de solo e sedimentos de fundo foram coletadas nos seguintes locais: i) Estrada do Turismo (Latossolo Amarelo), e ii) Bacia do Educandos (sedimento) e Campus da Universidade Federal do Amazonas (sedimento). As caulinitas foram obtidas a partir do fracionamento físico (peneiração/sifonação) e tratamento químico (HCl, H2SO4, H2O2, e KCl). A estrutura da caulinita foi determinada por Fluorescência de Raios X (FRX), Difratometria de Raios X (DRX), Análises térmicas (TG/DTG/DTA), Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia Mössbauer. A capacidade de adsorção dos íons ortofosfato foi calculada pelas equações de Freundlich e Langergren. Apesar de transições típicas de caulinitas puras, os resultados indicam a presença de um mineral de argila isomorficamente substituído por Fe3+. A substituição de Fe3+ modificou as estruturas da caulinitas puras conforme observadas nas propriedades ópticas principalmente pleocroísmo, redução do tamanho médio de partícula, número de defeitos de lavagem, propriedades magnéticas. A espectroscopia Mössbauer mostrou que a substituição isomórfica por Fe3+ ocorre em sítios octaédricos. Em todas as estruturas das caulinita existem diferentes sítios octaédricos de Al3+ substituídos por Fe3+ formando octaedros do tipo cis-Fe3+ e trans-Fe3+. O Kao1, apresenta maior número sítios octaedrais cis-Fe3+, adsorvendo maior quantidade de íons ortofosfato que Kao2 e Kao3

Made available in DSpace on 2017-07-21T19:25:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luis Valerio Prandel.pdf: 10631150 bytes, checksum: 0e039282f135a5275af84e3d9bd6d4ee (MD5) Previous issue date: 2015-03-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The soil is a complex and heterogeneous medium containing solid, liquid, gases and several organisms. Its solid phase is composed of minerals that present well defined and highly organized chemical composition. Tropical climate soils, classified as hardsetting, are kaolinitic and present low nutrient and organic matter amounts. Nowadays, there is no consensus about these soils hardsetting characteristics. The characterization of physical and chemical properties of these horizons and their granulometric fractions enables the physical, chemical and mineralogical investigation of five hardsetting soils in this study. Spectroscopic and microscopic techniques, thermal analysis and X-ray diffraction with the Rietveld Method were employed. The RM-XRD made possible to quantify and estimate crystallite average size and mineral micro-deformations. Part of these results was associated to Kaolinite, Halloysite, and Goethite isomorphic substitution. The quantitative XRF analyses revealed the content of chemical elements in the soils under study with higher accuracy. The thermal analysis techniques showed that Kaolinite of weathered soils is susceptible to dehydroxylation at lower temperatures. SEM micrographs revealed the particle typical shapes and these results were confirmed through the AFM that estimated the number of crystallites and the average number of kaolinite layers in the clay fraction. Most of the particles observed through microscopic techniques were ascribed to the Kaolinite, and their micromorphological characteristics could be compared to crystallite size and microdeformations obtained through the RM-XRD. Therefore, based on the results of spectroscopic, microscopic, thermal analyses and X-ray diffraction with Rietveld Method, it was possible to understand the several degrees of crystallinity of minerals which are part of the granulometric fractions of hardsetting horizons in kaolinitic soils. / O solo é um meio complexo e heterogênio de sólidos, líquidos, gases e diversos organismos. A fase sólida é composta de minerais que apresentam composição química definida e altamente ordenada. Solos de clima tropical, classificados como coesos são cauliníticos e apresentam baixa quantidade de nutrientes e matéria orgânica. Atualmente não se chegou a um consenso sobre o caráter coeso desses solos. A caracterização das propriedades físicas e químicas desses horizontes e de suas frações granulométricas possibilita uma investigação física, química e mineralógica de cinco solos coesos de estudo desse trabalho. Para isso foram utilizadas técnicas espectroscópicas, microscópicas, de análises térmicas e Difração de raios X com método de Rietveld. Com os resultados de MR-DRX foi possível quantificar, estimar o tamanho médio de cristalitos e microdeformações dos minerais. Parte desses resultados foram associados com a substituição isomórfica na Caulinita, Haloisita e Goethita. As análises de FRX quantitativas revelaram maior acurácia o teor de elementos químicos nos solos estudados. As técnicas de análises térmicas mostraram que as Caulinitas de solos intemperizados são susceptíveis a desidroxilação a menores temperaturas. Micrografias por MEV revelaram os formatos típicos de partículas e esses resultados foram confirmados por meio da AFM que estimou a quantidade de cristalitos e o número médio de empilhamento das camadas de Caulinita na fração argila. A maior parte das partículas observadas nas técnicas microscópicas foi atribuída a Caulinita, sendo que suas características micromorfológicas puderam ser comparadas com tamanho de cristalitos e microdeformações obtidos pelo MRDRX. Assim, com base nos resultados das análises espectroscópicas, microscópicas, térmicas e de difração de raios X pelo método de Rietveld foi possível compreender os diversos graus de cristalinidade dos minerais que compõem as frações granulométricas de horizontes coesos de solos cauliníticos.