Navegando por Assunto "Bentonite"

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Acesso aberto (Open Access)
Argamassas para dessalinização de alvenaria mista de edifício histórico de Belém
(Universidade Federal do Pará, 2013-09-05) LOUREIRO, Alexandre Máximo Silva; SANJAD, Thais Alessandra Bastos Caminha; ANGÉLICA, Rômulo Simões; http://lattes.cnpq.br/7501959623721607; http://lattes.cnpq.br/8950586647715771
Nos monumentos históricos de Belém as alvenarias estruturais, juntamente com os alicerces e pilares, são responsáveis pelo sustento da edificação (VASCONCELLOS, 1979). Estas alvenarias são constituídas de pedras e tijolos maciços assentados com argamassa de cal e podem apresentar diversas patologias dentre as quais se destacam a eflorescência salina e a ação da umidade. Estes dois agentes ocasionam destacamento de camadas, pulverização de argamassa, surgimento de fendas e aparência esbranquiçada nas alvenarias (HENRIQUES, 1994; CHAROLA, 2000). A pesquisa tem como principal objetivo a identificação, caracterização e amenização da eflorescência salina, por meio do estudo de caso da alvenaria do transepto direito da Igreja de Santo Alexandre, situada no centro histórico de Belém-PA. Para isto foram utilizadas técnicas laboratoriais com o intuito de entender as condicionantes favoráveis ao processo de eflorescência salina, os danos provocados aos materiais, os tipos de sais mais atuantes e quais materiais são eficientes para dessalinização. Primeiramente foi realizado o mapeamento da alvenaria e o mapeamento de danos para verificar a situação atual e as áreas mais degradadas. Posteriormente foi realizada a caracterização física, química e mineralógica: 1) caracterização física por meio de análise granulométrica por difração a laser, análise de traço e análise do teor de umidade da alvenaria, 2) caracterização química por meio de teste qualitativo e quantitativo de sais e 3) caracterização mineralógica por Difração de Raios-X. A Difração de Raios-X também foi utilizada para avaliar a eficácia de quatro tipos de argamassas de dessalinização que continham argilas (Bentonita e Caulim) e areia em diferentes relações. Ao final do trabalho verificou-se que as técnicas sugeridas para caracterização e mapeamento da alvenaria se mostraram eficientes e auxiliaram no diagnóstico correto da problemática existente. Além disso, chegou-se a conclusão de quais argamassas são mais recomendadas para dessalinização de alvenarias degradadas por eflorescência salina.
Acesso aberto (Open Access)
Cristaloquímica de esmectitas dioctaédricas em bentonitas brasileiras
(Universidade Federal do Pará, 2025-07-01) VEGA PORRAS, David Enrique; PAZ, Simone Patrícia Aranha da; http://lattes.cnpq.br/5376678084716817; https://orcid.org/0000-0002-5880-7638
As bentonitas são insumos minerais de grande interesse industrial devido às propriedades físico-químicas dos argilominerais do grupo das esmectitas. Essas propriedades, resultantes da complexa química cristalina e o pequeno tamanho de partícula das esmectitas, incluem carga da camada variável, capacidade de inchamento e capacidade de troca catiônica. No Brasil, os principais depósitos de bentonita estão localizados no município de Boa Vista, Paraíba, responsável por >70% da produção nacional. No entanto, o esgotamento progressivo dessas variedades tem motivado a busca por novos depósitos. Entre estes, destaca-se o depósito de Formosa, no estado do Maranhão. Embora tanto as bentonitas de Boa Vista quanto a bentonita Formosa – em menor proporção – tenham sido amplamente estudadas em suas frações <2 μm ou maiores, a cristaloquímica de suas esmectitas ainda não foi completamente elucidada, devido não só à complexidade química e estrutural típica das esmectitas, mas também à dificuldade de obter fases puras e à interferência de minerais acessórios. Nesse contexto, esta tese apresenta um estudo detalhado da cristaloquímica da esmectita do depósito de Formosa, comparando-a com três variedades comerciais de Boa Vista: Bofe, Chocolate e Verde Lodo. Foram analisadas as frações <2 μm, 0,1-2 μm e <0,1 μm, sendo esta última o foco principal do estudo. As análises incluíram DRX (método de Rietveld), FTIR, MET-EDS, MEV, FRX, EAA, TG e espectroscopia Mössbauer. Essas esmectitas, anteriormente descritas como montmorillonitas, também exibem uma carga tetraédrica significativa na camada. De fato, as quatro amostras possuem carga tetraédrica de ~0,15 por meia unidade de fórmula, suficiente para induzir o inchamento após o tratamento Hofmann-Klemen. A simetria octaédrica das quatro amostras foi trans-vacante, influenciada pelo teor de Fe3+ e pela carga tetraédrica. As similaridades estruturais e químicas entre a esmectita de Formosa e as de Boa Vista, juntamente com os teores de esmectita nas frações <2 μm e <0,1 μm semelhantes – quantificado pelo Rietveld – demonstraram que o depósito de Formosa é uma alternativa potencial às bentonitas de Boa Vista.
Acesso aberto (Open Access)
Diferenciação catiônica de bentonitas por infravermelho: um estudo dos efeitos da hidratação dos cátions trocáveis
(Universidade Federal do Pará, 2020-04-13) RODRIGUES, Andréia Oliveira; PAZ, Simone Patrícia Aranha da; http://lattes.cnpq.br/5376678084716817; https://orcid.org/0000-0002-5880-7638
Na indústria de bentonita, o procedimento mais usual no controle de qualidade do minério e do processo de ativação sódica é o método de inchamento. Porém, esta ferramenta restringe-se apenas à diferenciação do tipo sódica e não-sódica, não contemplando as demais variedades catiônicas. A análise de composição dos cátions trocáveis requer procedimentos laboriosos, com trocas catiônicas diárias (entre 3 a 6 dias) e análises químicas Via Úmida, o que seria inviável para este tipo de indústria. Apesar disso, o conhecimento do tipo catiônico é de suma importância, pois ajudaria na implementação de uma rota tecnológica de melhor qualidade e rendimento da ativação sódica. Nesse contexto, este trabalho buscou estabelecer parâmetros de diferenciação catiônica de bentonitas com base na espectroscopia de infravermelho próximo e médio para a investigação da hidratação dos cátions trocáveis. Empregaram-se também distribuição de tamanho de partícula (DTP) e isotermas de adsorção-dessorção N2. Foram estudadas onze esmectitas, incluindo uma Mg-montmorillonita e duas do repositório da Clay Minerals Society: SWy-2 (Na-montmorilonita) e SAz-1 (Ca-montmorilonita). A fração argila obtida pela separação granulométrica foi caracterizada por FRX, DRX, CTC e PCZ. Tratamento térmico prévio por secagem a 105 ºC por 24 h e desidratação a 400 ºC por 2 h. Os cátions trocáveis e a hidratação influenciaram as bandas de absorção das moléculas de água na região espectral de infravermelho próximo e médio mostrando que estas são fortemente influenciadas pelo tamanho e carga dos íons (monovalentes e divalentes). Foi observada a diferenciação catiônica pela intensidade destas bandas. Absorções próximas a 3620 cm-1 foram atribuídas à água ligada diretamente aos cátions, no entanto, a diferenciação só foi possível nas amostras secas a 105 ºC, pois nesta temperatura ainda permanecem hidratados. A redução na intensidade desta banda deve-se a diminuição do teor de água, devido a desidratação da intercamada após aquecimento a 400 ºC, o que não favorece a diferenciação. As absorções próximas de 3430 cm-1 foram atribuídas as moléculas de água adsorvida, assim como a banda complexa em 7072 cm-1, obtendo-se um espectro, em ordem descrescente, Ca, Mg e Na. A espectroscopia DRIFT na região próximo foi considerada uma técnica simples, rápida e de baixo custo de análise que permitiu distinguir diferentes tipos de bentonitas.
Acesso aberto (Open Access)
Quantificação mineralógica de bentonitas via DRX usando um método combinado Rietveld-Le Bail-Padrão Interno
(Universidade Federal do Pará, 2020-04-09) VEGA PORRAS, David Enrique; PAZ, Simone Patrícia Aranha da; http://lattes.cnpq.br/5376678084716817; https://orcid.org/0000-0002-5880-7638
Tradicionalmente, na indústria da bentonita o principal parâmetro de qualidade do minério é o inchamento, denominando-se naturalmente sódicas as que incham e naturalmente não sódicas as que não incham. No entanto, suas propriedades podem variar significativamente por conta das proporções mineralógicas, teor e tipo catiônico de montmorillonita. O que nem sempre pode ser previsto, pois não se tem um método de quantificação mineralógica consolidado e prático. A opção de quantificar via difratometria de raios X-método do pó pelo método convencional de Rietveld só é confiável quando todas as estruturas cristalinas das fases minerais são conhecidas. Este não é o caso das bentonitas, uma vez que a desordem turbostrática da montmorillonita não é considerada nos modelos estruturais disponíveis, tornando a análise quantitativa um grande desafio. Assim, neste trabalho, aplicando o método combinado Rietveld-Le Bail-Padrão Interno (desenvolvido por Paz et al. 2018), foi gerado um modelo hkl calibrado para a denominada Mg-montmorillonita Formosa. A montmorillonita foi obtida pela separação da fração argila (< 2 μm) da bentonita Formosa via centrifugação segundo a lei de Stokes. O material foi caracterizado por DRX, FRX, EIV, MEV, EM e DTP, encontrando-se uma baixa concentração de outras fases minerais (impurezas). Segundo os resultados de FRX e EM, trata-se de uma montmorillonita beidellítica com mais do 50 % da carga localizada na folha octaédrica. Resultados quantitativos usando o modelo hkl calibrado para a Mgmontmorillonita foram satisfatórios para misturas binárias montmorillonita-fluorita com concentrações de montmorillonita > 50% (índices estatísticos χ2 e RBragg < 5). O método foi reprodutível para 3 replicatas da mistura binária montmorillonita-fluorita (80-20%). A baixa variância e reprodutibilidade dos resultados, indica que o modelo hkl calibrado pode ser utilizado satisfatoriamente para a quantificação mineralógica de bentonitas (conteúdo de 60- 80% de montmorillonita). A rapidez, praticidade e eficiência do método combinado o torna uma boa opção a ser utilizada na indústria, permitindo lidar com fases que dispõe de informações cristalográficas parciais e/ou efeitos difratométricos severos de desordem estrutural, tal como a turbostrática, típica de argilominerais.