Modificaçao química de superfícies da brucita (hidróxido de magnésio) e hidroxinitrato de zinco com ácidos mono e dicarboxilicos

Orientador : Fernando WypychDissertaçao (mestrado) - Universidade Federal do ParanáResumo: A brucita (Mg(OH)2) é modelo estrutural de alguns argilominerais, assim como de argilas sintéticas (Hidróxidos Duplos Lamelares). Estudos sobre a modificação superficial destes dois tipos de materiais são amplamente conhecidos, no entanto, este tipo de reação realizada com a brucita é praticamente inexistente. Neste trabalho se apresentam reações da brucita com o ácido succínico e benzóico sob diferentes condições. Em particular, uma reação com sulfato de magnésio, uréia e ácido benzóico forma um composto lamelar cujo espaçamento basal concorda com a presença de ànions benzoato ancorados às lamelas de brucita. Por outro lado, o hidroxinitrato de zinco é uma matriz lamelar que contém íons nitrato que expandem a distância entre as lamelas podendo favorecer o processo de intercalação em comparação com a brucita. Os íons derivados dos ácidos succínico, glutárico, adípico e benzóico foram intercalados no hidroxinitrato de zinco. Os ânions divalentes podem estar ancorados às lamelas por um extremo do íon carboxilato, enquanto o outro extremo está em contato com uma camada de água. Os íons benzoato foram intercalados por troca iônica e sob agitação em acetonitnla. Os produtos de ambos os procedimentos trocam a fração orgânica por íons sulfato quando agitados em solução de sulfato de magnésio. O material obtido por troca iônica permite a incorporação do sulfato de magnésio, além dos ions S04-2 solvatados. Palavras-chave; Brucita; Hidroxinitrato de zinco; Intercalação, Ácidos carboxílicos.Abstract: Brucite (Mg(OH)2) is a structural model of some natural clays as well as synthetic layered double hydroxides (LDH). Works about surface modification of these two kinds of compounds are well known. Nevertheless, reports about brucite are quite inexistent. In this work are reported reactions between brucite and succinic and benzoic acid subjected to different conditions. A melt reaction of magnesium sulfate, urea and benzoic acid yields a layered compound whose interlamelar space increment is in agreement with the presence of benzoate anions grafted to both sides of the layers. On the other hand, zinc hydroxide nitrate is a layered matrix with nitrate anions expanding the interlayer distance, which could favor the intercalation process compared to brucite. The ions derived from succinic, glutaric and adipic acid were intercalated into layered zinc hydroxide nitrate by ionic exchange reaction. These dicarboxylic acids can be grafted to matrix slab by a carboxilate group while the other extreme is in contact with a water layer. Benzoate ions have also been intercalated by both ionic exchange reaction and stirring in acetonitnle. The two benzoate intercalated materials exchange the organic moiety by sulfate ions if stirred in magnesium sulfate solution but the first one treated in acetonitrile also allows incorporation of magnesium sulfate in addition to free solvated sulfate ion. Keywords: Brucite; Zinc hydroxide nitrate; Intercalation; Carboxilic acids