Hidróxidos duplos lamelares e sílica gel à base de escória de alto forno, com ênfase na aplicação do HDL na catálise do óleo essencial de Conobea scoparioides da região Amazônica

Hidróxidos duplos lamelares (HDLs) e sílica gel foram obtidos a partir do resíduo siderúrgico escória de alto forno (EAF), proveniente do município de Marabá-PA. A EAF quando digerida em HCl resultou em duas fases. A fase solúvel (solução EAF) foi usada para sintetizar os HDLs, enquanto a fase sólida foi caracterizada por diferentes técnicas. Os HDLs foram sintetizados por coprecipitação a pH crescente, misturando uma solução aquosa de NaOH com a solução EAF e MgCl2.6H2O, estabelecendo uma razão molar teórica Mg/Al=3,5. As variáveis de síntese investigadas foram a temperatura (30 e 45 ºC) e o pH (9 e 12). Os HDLs mostraram estrutura semelhante à da hidrotalcita. Os HDLs sintetizados a 30 ºC mostraram características do sistema Mg-Al-CO3 enquanto os sintetizados a 45 °C foram pertencentes ao sistema Mg-Al-Cl-CO3. Os valores de pH influenciaram diretamente no estrutura cristalina dos HDLs. Aqueles sintetizados em maiores valores de pH apresentaram maior grau de ordenamento estrutural e maiores valores dos parâmetros a e c da cela unitária e do espaçamento basal d(003), além de possuírem maior teor de Mg. A fase sólida resultante da digestão ácida da EAF, codificada como EAF-sílica, mostrou caráter amorfo, típico de sílica amorfa. A EAF-sílica apresentou propriedades semelhantes as das sílicas comerciais como elevada pureza, com um percentual mássico de 99,65% de SiO2, em base livre de umidade. Ela mostrou uma elevada área específica (282 m2/g); alta afinidade por água fisisorvida (12,27%) e elevada quantidade de água de constituição (6,18%). Possui partículas de tamanhos extremamente finas, formando aglomerados de tamanhos variados, alguns menores que 1 μm, com morfologia típica de material poroso. As partículas de EAF-sílica apresentaram distribuição granulométrica unimodal e boa homogeneidade, com diâmetro médio D50 das suas partículas igual a 7,0 μm. Com o propósito de encontrar uma aplicação para os HDLs à base de EAF, a hidrotalcita EAF-HDL-4, pertencente ao sistema Mg-Al-Cl-CO3, com razão molar Mg/Al: 3,2 e morfologia porosa, foi avaliada como catalisador na conversão entre os constituintes majoritários do óleo essencial de C. scoparioides, uma erva aromática da região amazônica conhecida como pataqueira. A EAF-HDL-4 mostrou forte influência na conversão entre α-felandreno, ρ-cimeno, éter metílico do timol e timol, com elevada seletividade para a formação de timol. A EAF-HDL-4 em contato com a amostra do óleo em EtOH não mostrou atividade catalítica significativa. No entanto, nas amostras do óleo em EtOH: água observou-se uma tendência decrescente do percentual de α-felandreno, ρ-cimeno e éter metílico do timol, com o aumento da quantidade de água, enquanto que o percentual do timol foi aumentado. Verificou-se que, nas amostras analisadas após o contato com a EAF-HDL-4, o percentual de timol estava acima daqueles contidos nas respectivas amostras controle, estando acrescido de valores entre 2,69% a 86,75%. Com base nesses dados, sugere-se que a conversão entre os constituintes majoritários foi favorecida pela ação da água e catalisada pela EAF-HDL-4. Nós propomos que tanto o α-felandreno e o ρ-cimeno como o éter metílico do timol se converteram a timol, aumentando o percentual deste, que no óleo essencial de C. scoparioides era 41,62% e após o contato com o HDL passou para um percentual de até 95,02% de timol.