Use este identificador para citar ou linkar para este item:
https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/17665
Tipo: | Tese |
Data do documento: | 1-Jul-2025 |
Autor(es): | VEGA PORRAS, David Enrique |
Primeiro(a) Orientador(a): | PAZ, Simone Patrícia Aranha da |
Título: | Cristaloquímica de esmectitas dioctaédricas em bentonitas brasileiras |
Agência de fomento: | CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior |
Citar como: | VEGA PORRAS, David Enrique. Cristaloquímica de esmectitas dioctaédricas em bentonitas brasileiras. Orientadora: Simone Patrícia Aranha da Paz. 2025. xvii, 142 f. Tese (Doutorado em Geoquímica e Petrologia) - Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica, Instituto de Geociências, Universidade Federal do Pará, Belém, 2025. Disponível em:https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/17665 . Acesso em:. |
Resumo: | 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. |
Abstract: | Bentonites are mineral inputs of great industrial interest due to the physicochemical properties of clay minerals from the smectite group. These properties, resulting from the complex crystal chemistry and small particle size of smectites, include various layer charge, swelling capacity, and cation exchange capacity. In Brazil, the main bentonite deposits are located in the municipality of Boa Vista, Paraíba, which accounts for >70% of the country’s production. However, the progressive depletion of these varieties has motivated the search for new deposits. Among them, the Formosa deposit, in the state of Maranhão, stands out. Although both the Boa Vista and, to a lesser extent, the Formosa bentonites have been extensively studied in their <2 μm or coarser fractions, the crystal chemistry of their smectites has not yet been fully elucidated. This is due not only to the typical chemical and structural complexity of smectites, but also to the difficulty of obtaining pure smectite phases and the interference of accessory minerals. In this context, this thesis presents a detailed study of the crystal chemistry of smectite from the Formosa deposit, comparing it with three commercial varieties from Boa Vista: Bofe, Chocolate, and Verde Lodo. The <2 μm, 0.1-2 μm, and <0.1 μm fractions were analyzed, with the latter being the main focus of the study. The analyses included XRD (Rietveld method), FTIR, TEM-EDS, SEM, XRF, AAS, TG, and Mössbauer spectroscopy. These smectites, previously described as montmorillonites, also exhibit significant tetrahedral layer charge. In fact, the four samples show a tetrahedral charge of approximately 0.15 per half unit cell, sufficient to induce swelling after the Hofmann-Klemen treatment. The octahedral symmetry of all four samples was trans-vacant, influenced by both the Fe content and the tetrahedral charge. The structural and chemical similarities between the Formosa and Boa Vista smectites, along with similar smectite content in the <2 μm and <0.1 μm fractions – as quantified by the Rietveld method – demonstrated that the Formosa deposit is a potential alternative to the Boa Vista bentonites. |
Palavras-chave: | Bentonita Esmectita Cristaloquímica Carga de camada Comportamento de inchamento Simetria octaédrica Quantificação mineralógica Bentonite Smectite Crystal chemistry Layer charge Swelling behavior Octahedral symmetry Mineralogical quantification |
Área de Concentração: | GEOQUÍMICA E PETROLOGIA |
Linha de Pesquisa: | MINERALOGIA E GEOQUÍMICA |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOLOGIA |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal do Pará |
Sigla da Instituição: | UFPA |
Instituto: | Instituto de Geociências |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil |
Fonte URI: | Disponível na internet via correio eletrônico: bibgeociencias@ufpa.br |
Aparece nas coleções: | Teses em Geologia e Geoquímica (Doutorado) - PPGG/IG |
Arquivos associados a este item:
Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
---|---|---|---|---|
Tese_CristaloquimicaEsmectitasDioctaedricas.pdf | 23,69 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Este item está licenciado sob uma Licença Creative Commons