Síntese e caracterização de zeólita tipo A obtida a partir de caulim natural da Amazônia

Abstract

A síntese da zeólita A vem sendo uma alternativa para produção de cerâmica com a finalidade de tratamento de água. A estrutura da zeólita é formada por um labirinto de escalas nanométricas de poros de dimensão molecular com arranjos irregulares de canais e cavidades que podem ser preenchidos por moléculas de água ou outras, o que confere uma característica especial chamada “peneira molecular”, justificando a sua aplicação como meio filtrante, pois isso permite a remoção total de metais pesados dissolvidos no fluído. A presente pesquisa estudou o processamento cerâmico de zeólita tipo A sintetizada em laboratório a partir de caulim amazônico para possível aplicação como cerâmica filtrante de água. A síntese foi realizada usando o método hidrotermal com calcinação em forno mufla a 800 °C por 2 h, seguido de troca catiônica (Na+) na presença de solução de 2,25 mol/L NaOH, aquecida junto ao caulim ativado condicionado num reator à temperatura de 110 °C por 4 h. As amostras foram caracterizadas pelos métodos de difração de raio X- DRX e análise termo analítico (TG/DTG/DSC/DTA), conformadas em pellets e calcinados a 500, 600 e 700 °C por 4 h. Após o tratamento térmico, as peças foram avaliadas fisicamente quanto à densidade, porosidade e resistência mecânica à passagem da água, os resultados de densidade foram submetidos a tratamento estatístico DBC com ANOVA e teste de Tukey. A conclusão estatística foi que: na temperatura de 600 °C apenas a zeo_01 apresentou resultado satisfatório, na temperatura de 700 °C os três tipos de zeólitas apresentaram resultados aceitáveis e na temperatura de 500 °C nenhuma amostra obteve densidade admissível segundo o critério de 5 % de significância na estatística F (Fisher-Snedecor). A pesquisa concluiu que o processo de síntese de zeólita A é eficiente para todas as amostras estudadas, o processamento cerâmico apresentou melhor resultado para a amostra identificada como zeo_04 na temperatura de 700 °C, pois ela atingiu resistência mecânica, porosidade aparente e índice de absorção de água satisfatórios mantendo a fase cristalográfica.