PIBIC-UFU, CNPq & FAPEMIG Universidade Federal de Uberlândia Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação DIRETORIA DE PESQUISA ESTUDOS E PROPRIEDADES DE ADSORÇÃO DE ÍONS METÁLICOS SOBRE SÍLICA GEL FUNCIONALIZADA COM 2- MERCAPTOBENZOXAZOL EM SOLUÇÃO AQUOSA. Juliane Zacour Marinho Acadêmico: Universidade Federal de Uberlândia, Insituto de Química, Caixa Postal 593 38408-100 Uberlândia-MG, Brasil, email: juliane_zacour@yahoo.com.br Margarida Satie Iamamoto Orientador: Universidade Federal de Uberlândia, Insituto de Química, Caixa Postal 593 38408-100 Uberlândia-MG, Brasil, email: iamamoto@ufu.br Resumo: O presente trabalho tem como objetivo estudar a preparação e propriedade de grupos organofuncionais contendo oxigênio e nitrogênio como átomos doadores, ancorados na superfície da sílica gel. Pretende-se neste trabalho, a obtenção de 2-mercaptobenzoxazol quimicamente ligado à superfície da sílica gel, material abreviado como SiMBO, bem como sua caracterização (medida da área específica e espectros do infravermelho). O principal objetivo deste material é: determinar a sua capacidade de adsorção pelos íons metálicos Hg 2+, Zn 2+, Ni 2+ e Cd 2+ em meio aquoso e também em função de parâmetros externos, tais como na presença dos eletrólitos cloreto de lítio, cloreto de potássio e ácido clorídrico 1,0 mol/l. Os valores limites de adsorção para concentrações elevadas de YCl (Y = H +, Li + e K + ) mostraram, na ordem crescente de afinidade do metal pela matriz organofuncionalizada, os seguintes resultados: a) em HCl: Zn(II)< Cd(II)< Ni(II)< Hg(II) b) em KCl: Cd(II)< Zn(II)< Ni(II)< Hg(II) c) em LiCl: Cd(II)< Ni(II)< Zn(II)< Hg(II) Os estudos de adsorção desses íons metálicos foram realizados com técnicas de batelada e titulação complexométrica com EDTA 0,010 mol/l, na presença dos eletrólitos. Na préconcentração, os íons metálicos foram percolados em uma coluna contendo sílica funcionalizada como fase estacionária e para a eluição foi necessário usar uma solução de ácido clorídrico 0,05 mol/l. O íon Hg(II) obteve melhores resultados em ambos os processos, elucidando sua alta afinidade com a matriz SiMBO. Palavras-chave: sílica gel funcionalizada, 2-mercaptobenzoxazol, pré-concentração. 1. INTRODUÇÃO A sílica foi inicialmente utilizada em cromatografia líquida como suporte, pelo fato de suas partículas esféricas microporosas possuírem grande permeabilidade ao solvente (HARRIS et al., 2001; VAGHETTI, 2005). A estrutura da sílica apresenta grupos silanóis (Si-OH) ou siloxanos (Si- O-Si), sendo que a concentração encontra-se em torno de oito micromols por metro quadrado (VOGEL, 1981; VAGHETTI, 2005). Dentre os diversos materiais suportes que possuem capacidade de sorver íons metálicos, a sílica gel apresenta propriedades interessantes, devido à presença de grupos silanóis bastante reativos em sua estrutura, permitindo que sua superfície seja modificada quimicamente por imobilização de grupos funcionais orgânicos, conseguindo-se assim aumentar a sua capacidade de adsorção e/ou troca iônica (GUSHIKEM et al., 1985; MORAES et al., 2003).
Os grupos orgânicos que contém átomos de nitrogênio e enxofre são os mais utilizados para funcionalização da superfície da sílica gel, devido à capacidade que eles apresentam em coordenar íons metálicos (particularmente íons de metais pesados, como: Cd(II), Hg(II), Ni(II), Pb(II), etc.) (MORAES et al., 2003). A modificação química da estrutura da sílica através da inserção de grupos orgânicos tem sido o foco de trabalhos de síntese inorgânica. Como por exemplo, a utilização de 2- mercaptobenzoxazol fisicamente adsorvido sobre a superfície da sílica gel pode ser usado para os estudos de adsorção de muitos metais pesados em solução aquosa (KALLURY et al., 1993; SILVA et al., 2003). A sílica modificada pode ser empregada para extração em fase sólida, tendo como principais vantagens: ser insolúvel em solventes orgânicos e aquosos, não apresentando inchaço quando em contado com esses, apresentando grande estabilidade térmica e a reversibilidade dos processos de adsorção (AIROLDI et al., 2000). O uso de sílica organofuncionalizada em pré-concentrações tem sido muito favorável, devido a sua porosidade adequada, ocorrendo uma maior capacidade de reter íons metálicos (GUSHIKEM et al., 1985; PAVAN et al., 2001). Dentre as diversas técnicas de pré- concentração utilizadas na determinação de metais em nível de traços, a sorção química sobre suportes sólidos modificados tem sido bastante empregada nas últimas décadas, principalmente em amostras de águas naturais e etanol combustível (MORAES et al., 2003). A adsorção em solução é afetada fortemente pela polaridade e porosidade da superfície do adsorvente. Os grupos silanóis da superfície da sílica gel, por exemplo, formam fortes pontes de hidrogênio com moléculas de água, éteres e álcoois, e interagem fracamente com olefinas e benzenos. O efeito da porosidade depende principalmente das dimensões dos poros e do tamanho das moléculas do soluto. Aumentando-se a porosidade do material adsorvente, a adsorção de moléculas menores também aumenta. Os parâmetros mais comuns envolvidos no processo de adsorção são expressos como: - Quantidade inicial do metal em solução (N a ); - Quantidade inicial do metal em equilíbrio com a fase sólida (N s ); - Teor de soluto adsorvido por unidade de massa do adsorvente (N f ); - Concentração do soluto após o equilíbrio. Os gráficos que descrevem essas funções, a uma dada temperatura, são denominados de isotermas. As análises das isotermas fornecem importantes e valiosas informações quando se estudam os processos de adsorção. 2. OBJETIVOS Tem-se observado que um grande número de pesquisadores tem manifestado interesse com respeito à imobilização de grupos organofuncionais na superfície de diversos materiais porosos e inertes, como a sílica gel. Dando continuidade a esses estudos, pretende-se neste trabalho, a obtenção de 2-mercaptobenzoxazol quimicamente ligado à superfície da sílica gel (contendo oxigênio e nitrogênio como doadores), material abreviado como SiMBO, e a caracterização da sílica funcionalizada (medida da área específica, espectros do infravermelho e análise de Cl - ionizado). Com este material têm-se como objetivo: - Determinar a sua capacidade de adsorção pelos íons metálicos Hg 2+, Zn 2+, Ni 2+ e Cd 2+ em meio aquoso e também em função de parâmetros externos, tais como na presença dos eletrólitos LiCl, KCl e HCl 1,0 mol/l; 2
- Verificar a possibilidade de aplicação da matriz SiMBO na pré-concentração de íons metálicos; - Estudar a invasão de espécies neutras (HgCl 2 ), ou seja, verificar a adsorção do íon metálico por outros sítios ativos. 3. METODOLOGIA EMPREGADA 3.1 Ativação da sílica gel e obtenção da superfície SiMBO A sílica gel, com uma área específica de 243 m 2 /g, diâmetro médio dos poros 60 ângstrons e tamanho das partículas 0,063-0,20 mm, foi ativada por aquecimento durante quatro horas em uma estufa por 120 C, para eliminar as moléculas de água adsorvidas na superfície sem afetar o número de grupos silanóis presentes. A ativação foi feita para facilitar a reação entre a matriz e o agente modificador 3-cloropropiltrimetoxisilano. A reação de organofuncionalização consiste em uma reação de sililação ou sinalização, o qual um alcoxissilano passa a ser ligado quimicamente à superfície da sílica, obtendo uma superfície modificada. Reagiu-se 8,50 ml de 3-cloropropiltrimetoxisilano com grande excesso de 2-mercaptobenzoxazol (30,0 g), dissolvido em 200,0 ml de etanol anidro. A mistura dos reagentes foi mantida sob refluxo, com agitação, durante 5 horas. Em seguida, à mistura resultante juntou-se 50,0 gramas de sílica ativada. A suspensão foi refluxada durante 5 horas sob constante agitação. O material funcionalizado foi filtrado, lavado consecutivamente em etanol e o produto foi seco à 100ºC aproximadamente na estufa. 3.2 Caracterização da sílica funcionalizada e adsorção Primeiramente foi feita a medição da área superficial da sílica funcionalizada e posteriormente caracterizada por espectros do infravermelho. O grau de funcionalização da sílica gel modificada foi feito mediante a análise de Cl - ionizado, em meio ácido (HNO 3-0,10 mol/l), juntando aproximadamente 0,50 gramas da sílica modificada (SiMBO). A suspensão resultante foi agitada à temperatura ambiente durante uma hora. A seguir a mistura foi filtrada e o sobrenadante analisado através da titulação potenciométrica utilizando-se uma solução padrão de AgNO 3 0,01 mol/l como titulante. O processo de adsorção foi realizado através de uma agitação mecânica (por um período de duas horas) das soluções dos íons metálicos diluídas juntamente com uma quantidade estabelecida de sílica funcionalizada (em torno de 0,100 gramas), em um tubo de agitação de 50,0 ml. A solução sobrenadante foi separada por decantação e o metal analisado através de uma titulação complexométrica, utilizando EDTA 0,01 mol/l. O procedimento realizado foi o mesmo com a presença dos eletrólitos. 3.3 Pré-concentração dos íons metálicos e estudo da invasão de SiMBO pelo íon Hg 2+ Os experimentos de pré-concentração foram realizados por processos de percolação e eluição das soluções dos íons metálicos: Hg(II), Cd(II), Ni(II) e Zn(II). Utilizou-se uma bureta de 5,0 ml e esta coluna foi empacotada com 1,25 g da matriz adsorvente SiMBO. E por esta, foram passados 50,0 ml de água destilada a uma vazão de 0,5 ml/ 1 min. Os íons metálicos (alíquotas de 10,0 ml) foram percolados com 50,0 ml de água destilada e então eluidos com 50,0 ml de HCl 0,05 mol/l. Após a eluição de cada íon, a coluna foi ativada novamente pela passagem de 50,0 ml do mesmo ácido e 50,0 ml de água destilada até ph neutro. Os íons metálicos eluidos foram determinados por uma titulação complexométrica utilizando EDTA 0,01 mol/l. 3
A adsorção foi realizada através de uma agitação mecânica (por um período de duas horas) das soluções do íon metálico diluídas juntamente com uma quantidade estabelecida de sílica funcionalizada (em torno de 0,100 gramas), em um tubo de agitação de 50,0 ml em solução etanólica de HgCl 2. A solução sobrenadante foi separada por decantação e o metal analisado por uma titulação complexométrica com EDTA 0,01 mol/l. O material adsorvido foi filtrado, recuperado com etanol e secado a temperatura ambiente. Posteriormente, pesou-se novamente aproximadamente 0,060 gramas do sólido contendo Hg(II) adsorvido e realizou-se o processo de agitação com ácido clorídrico 0,20 mol/l (50,0 ml) por um período de duas horas. A solução ácida sobrenadante foi analisada por uma titulação complexométrica com EDTA 0,01 mol/l e a quantidade de Hg(II) liberada com adição do ácido, determinada. 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 4.1 Caracterização da sílica funcionalizada e adsorção Medida da área superficial: uma área específica de 243 m 2 /g, diâmetro médio dos poros 60 ângstrons e tamanho das partículas 0,063-0,20 mm. Foi observado picos de absorção na região do infravermelho de 1200 1400 cm -1, característico do ligante 2-mercaptobenzoxazol, constatando que a sílica foi funcionalizada. A capacidade de troca específica da sílica gel funcionalizada (SiMBO), utilizada neste trabalho em soluções aquosas foi de 0,35 mmol/g obtida pela análise de Cl - ionizado. O 2-mercaptobenzoxazol quimicamente ligado à superfície da sílica gel funcionou como agente complexante dos íons metálicos Hg(II), Cd(II), Zn(II) e Ni(II) através do átomo de oxigênio em sua estrutura. A máxima quantidade de metal adsorvido é igual à quantidade de mol de metal adsorvido quando a concentração do metal tende a infinito, ou seja, quando está no limite de saturação. A quantidade de metal adsorvido (N f ), expresso em mmol/g, foi calculada através da expressão: N f = (N a N s )/ m (1) Em que N a é a quantidade inicial do metal em solução, N s é quantidade inicial do metal em equilíbrio com a fase sólida e m é a massa da sílica funcionalizada expressa em gramas. Os resultados dos experimentos de adsorção são ilustrados na figura 1. Nf (mmol/g) 0,18 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00 0,000 0,001 0,002 0,003 0,004 Concentração (mol/l) Hg(II) Cd(II) Zn(II) Ni(II) Figura 1: Isotermas de adsorção dos íons metálicos sobre SiMBO à 25 C. 4
Através das isotermas de adsorção obtidas no gráfico acima, observou-se que para o Ni(II) e o Zn(II) houve um aumento acentuado de adsorção até uma concentração de 0,00206 e 0,00195 mol/l, respectivamente, em seguida atingindo o limite de saturação em torno de 0,043 para Ni(II) e 0,052 para Zn(II), ambos expressos em mmol.g -1. Em relação à adsorção de Cd(II), nota-se que a transferência do íon metálico para a fase sólida aumentou-se ligeiramente até a concentração 0,00194 mol/l e o valor de N f atingiu aproximadamente em 0,021 mmol.g -1. No caso do Hg(II), houve um aumento significante na adsorção até 0,000905 mol.l -1, mantendo-se constante praticamente até a concentração 0,00242 mol.l -1. Atingindo seu limite de saturação aproximadamente em 0,154 mmol/g. De acordo com os resultados obtidos, a ordem de afinidade da superfície SiMBO pelo metal, baseado no limite de saturação foi: Cd 2+ < Ni 2+ < Zn 2+ < Hg 2+ Os nossos estudos preliminares de adsorção desses íons metálicos, em solução aquosa e sem dependência do ph, têm demonstrado que este material é altamente seletivo ao íon Hg 2+. Foi realizado um estudo da capacidade de adsorção na presença de três eletrólitos: cloreto de lítio, cloreto de potássio e ácido clorídrico, na concentração de 1,0 mol/l. Durante o processo de adsorção manteve-se constante a concentração os íons metálicos e variou-se a concentração dos eletrólitos. Solução de LiCl: os valores de N f, no limite de saturação, na presença do cloreto de lítio, são para cada metal, em mmol/g: Hg(II) ~ 0,2079; Cd(II) ~ 0,0485; Ni(II) ~ 0,0716 e Zn(II) ~ 0,1069. De acordo com a figura 2, observa-se que a adsorção em presença de LiCl 1,0 mol/l, segue a seguinte ordem de afinidade: Cd(II)< Ni(II)< Zn(II)< Hg(II) 0,20 Nf (mmol/g) 0,15 0,10 0,05 Hg(II) Cd(II) Zn(II) Ni(II) 0,00 0,000 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500 Concentração LiCl (mol/l) Figura 2: Isotermas de adsorção dos íons metálicos, com variação da concentração de LiCL a 25 C. Pelos valores obtidos de N f, para o Hg(II) houve um elevado aumento de adsorção, indicando que a matriz SiMBO é altamente seletiva ao íon metálico. Enquanto que para os outros metais, Cd(II), Ni(II) e Zn(II), ocorreu apenas um ligeiro aumento, nas mesmas concentrações de LiCl. 5
Essa diferença de adsorção se deve à presença dos grupos silanóis livres na sílica e do cloreto de lítio em solução, no qual, o lítio por formar com facilidade cátions hidratados e com grande poder de solvatação, possivelmente pode ter facilitado a transporte dos íons metálicos na fase sólida, especialmente o íon Hg 2+ dentre os demais. Solução de KCl: os valores de N f, no limite de saturação, na presença do cloreto de potássio, são para cada metal, em mmol/g: Hg(II) ~ 0,1270; Cd(II) ~ 0,0495; Ni(II) ~ 0,07843 e Zn(II) ~ 0,0833. De acordo com a figura 3, tem-se a seguinte ordem de afinidade: Cd(II)< Zn(II)< Ni(II)< Hg(II) Nf (mmol/g) 0,18 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00 0,000 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500 Concentração KCl (mol/l) Hg(II) Cd(II) Zn(II) Ni(II) Figura 3: Isotermas de adsorção dos íons metálicos, com variação da concentração de KCL a 25 C. De acordo com os valores de N f (em mmol/g) para o íon Hg 2+ observou-se que na presença do cloreto de potássio houve uma queda na adsorção. Mas, ainda continua apresentando melhores resultados de adsorção quando comparados aos demais metais. No caso do íon Cd(II), houve um ligeiro aumento na adsorção no início da isoterma, na concentração de 0,04 mol/l, comparado com o cloreto de lítio. E entre as concentrações de 0, 10 á 0, 24 mol/l observou-se uma diminuição nos valores N f atingindo o limite de saturação em 0,0495 mmol.g -1. Para o Ni(II), foi observado um ligeiro aumento de adsorção da concentração 0,040 mol/l á 0, 16 mol/l, atingindo seu limite de saturação em 0, 07843 mmol/g. O íon metálico Zn 2+ também apresentou baixa adsorção em comparação com eletrólito cloreto de lítio, ilustrado pela isoterma de adsorção (figura 3). Solução de HCl: os resultados de adsorção em presença de ácido clorídrico foram menores em comparação com os demais eletrólitos. O íon metálico que continua apresentando melhores resultados é o Hg 2+, consequentemente tem uma maior afinidade pela matriz SiMBO. Já o Zn(II), apresentou uma queda mais expressiva nos resultados de adsorção, ilustrada na isoterma de adsorção (figura 4). De acordo com os resultados de adsorção ilustrados na figura 4, observa-se que a adsorção em presença de HCl 1 mol/l, segue a seguinte ordem de afinidade: 6
Zn(II)< Cd(II)< Ni(II)< Hg(II) 0,14 Nf (mmol/g) 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 Hg(II) Cd(II) Zn(II) Ni(II) 0,02 0,00 0,000 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500 Concentração HCl (mol/l) Figura 4: Isotermas de adsorção dos íons metálicos, com variação da concentração de HCL a 25 C. O eletrólito que apresentou melhores resultados referentes aos ensaios de adsorção foi o cloreto de lítio. O lítio forma hidratos devido à sua alta carga positiva. Em geral, cátions (íons positivos) pequenos com cargas elevadas são facilmente hidratados, enquanto que cátions grandes, como Sr 2+ por exemplo, não tem muita tendência a formar os tais hidratos (KLEIN, I. S.- http://inorgan221.iq.unesp.br/quimgeral/respostas/eletrolitos.html). O lítio possivelmente pode ter facilitado o transporte dos íons metálicos na fase sólida, especialmente o Hg 2+ dentre os demais metais, que obteve melhores resultados de adsorção. 4.2 Pré-concentração dos íons metálicos e estudo da invasão de SiMBO pelo íon Hg 2+ A determinação direta de traços de metais em águas naturais apresenta dificuldades devido aos baixos níveis de concentração e efeito de matriz, e muitas vezes, é precedida por uma etapa de pré-concentração em fase sólida que envolve a retenção dos mesmos em materiais adsorventes para aumentar a concentração. A quantidade dos metais Hg(II), Cd(II), Ni(II) e Zn(II) eluidos foi calculada a partir da expressão: R e = (N e /N a )x 100 (2) Em que N a é a quantidade inicial do metal em solução, N e é o número de mols do metal eluído e R e é a porcentagem de recuperação do íons metálico. E os resultados obtidos foram ilustrados na tabela 1. A recuperação do íon metálico por eluição na coluna foi superior a 96% para todos os metais. Fica demonstrado que a possibilidade de SiMBO para separação de cátions metálicos não é satisfatória, visto que esta superfície retém todos os íons com a mesma intensidade. 7
Tabela 1: Recuperação do íon metálico adsorvido sobre a superfície SiMBO. Íons metálicos N a. 10-5 (mols) Ne. 10-5 (mols) Recuperação (%) Hg(II) 4,0 4,0 100 Ni(II) 6,0 6,0 100 Cd(II) 5,7 5,6 98,8 Zn(II) 5,3 5,1 96,8 O estudo da invasão somente foi realizado com o íon Hg 2+ devido à alta afinidade demonstrada pela sílica modificada (SiMBO) durante os experimentos, apresentando resultados significativos. A adsorção de íons metálicos pode ocorrer em uma extensão maior do que o permitido pelo número de sítios ativos da molécula. A quantidade total de metal adsorvido por todos os sítios é expressa por: N f = N f + I f N f = [(N a - N s )/ m] + I f (3) Em que N f é o termo correspondente à quantidade de metal adsorvido e I f é o termo correspondente à invasão da superfície sólida pelo íon metálico. Admitindo-se que as espécies aniônicas são fortemente adsorvidas, as espécies neutras são eluidas da superfície por uma lavagem simples com um solvente puro. As isotermas de adsorção de Hg(II) sobre SiMBO, em meio etanólico, ilustrou um aspecto interessante, como mostra na figura 5. 0,60 Nf (mmol/g) 0,50 0,40 0,30 0,20 [ 1 ] [ 2 ] 0,10 0,00 0,000 0,001 0,002 0,003 0,004 Concentração (mol/l) Figura 5: [1] Isoterma de adsorção do íon Hg 2+ sobre SiMBO, em etanol anidro a 25 C. [2] Invasão do íon Hg 2+ sobre SiMBO. De acordo com a tabela 2, observou-se que o valor encontrado de N f no limite de saturação, na curva 1 (figura 5), foi de 0,4534 mmol/g, enquanto que na curva 2 (figura 5) o valor de N f foi de 0,3688 mmol/g. Apresentando uma diferença de 0,085 mmol/g (Coeficiente de Invasão). 8
Tabela 2: Coeficiente de invasão do HgCl 2 sobre SiMBO em etanol anidro a 25 ºC. N f (mmol/g) N f (mmol/g) I f (mmol/g) 0,1361 0,0898 0,0541 0,1961 0,1025 0,0936 0,2427 0,1667 0,0760 0,3186 0,1695 0,1491 0,3837 0,1806 0,2031 0,3960 0,2218 0,1742 0,4167 0,3278 0,0889 0,4534 0,3688 0,0854 Tanto na curva 1, como na curva 2, os valores de N f não tende a valores constantes, ou seja, não se aproximam de um valor constante no limite de saturação da superfície para cada metal. Observou-se, portanto, que outras espécies, possivelmente o HgCl 2, foram adsorvidas por sítios ativos constituídos pelos grupos silanóis (LUHRMANN et al., 1985). 4. CONCLUSÃO A diferença na afinidade dos diversos metais pela matriz depende inicialmente da natureza da própria matriz, a qual, devido à alta rigidez possui pequena tendência ao inchamento na presença do solvente. O eletrólito que apresentou melhores resultados de adsorção, na transferência dos íons metálicos para a fase sólida, foi o cloreto de lítio. Ressaltando ainda mais sua importância em nossas pesquisas. A capacidade de adsorção dos íons metálicos pelo SiMBO, bem como a seletividade apresentada pelo mesmo, torna-se o material interessante para ser utilizado em colunas cromatográficas e nos processos de pré-concentração. Na pré-concentração individual dos íons: Hg(II), Ni(II), Cd(II) e Zn(II) retidos na coluna empacotada com SiMBO, verificou-se que é possível recuperar praticamente todos os íons metálicos. E também, tem-se que a matriz funcionalizada SiMBO é responsável por uma boa seletividade, principalmente em relação ao Hg(II), apresentando resultados bastante satisfatórios. Portanto, fica demonstrado que a possibilidade de SiMBO para separação de cátions metálicos não é satisfatória, visto que esta superfície retém todos os íons com a mesma intensidade. 5. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem ao PIBIC/CNPq/UFU pela concessão da bolsa de iniciação científica. 6. REFERÊNCIAS Airoldi, C.; Farias, R. F, 2000. O uso de sílica gel organofuncionalizada como agente sequestrante para metais. Química Nova, São Paulo, v.23, n. 4, p 496-503. Gushikem, Y.; Moreira, J. C, 1985. Journal of Colloid and Interface Science, v.107, p 70-75. Harris, D.C, 2001. Análise Química Quantitativa. 5ª edição, Rio de Janeiro: LTC. Kallury, K. M. R.; Lee, W. E.; Thompson, M, 1993. Anal. Chemistry, v. 65, p 2459-2465. Klein, I. S. Água e os eletrólitos. Disponível: http://inorgan221.iq.unesp.br/quimgeral/respostas/eletrolitos.html - Acesso em: 18/09/09. Luhrmann, M.; Stelter, N.; Kettrup, A.; Fresenius, Z, 1985. Anal. Chemistry, p 322. 9
Moraes I, F. V. de.; Alcântara II, I. L. de.; Roldan II, P. dos S.; Castro II, G. R. de.; Margionte II, M. A. L.; Padilha I, P. de M, 2003. Determinação de Cd por FAAS em meio aquoso após préconcentração em linha sobre SiAT. Química Nova- Eclética Química, Botucatu I, Araraguara II, v.28, n.1, p 2-3. Pavan, F. A.; Franken, L.; Moreira, C. A.; Costa, T. M. H.; Benvenutti, E. V; Gushikem, Y, 2001, Journal of Colloid and Interface Science, v. 241, p 413-416. Silva, C.R.; Jardim, I.C.S.F.; Airoldi,C.; J, 2003. Chromatograpy.A, 987, p 127-139. So, Le Van, 1986. J. Radio anal. Nuclear Chemistry, v. 99, p 17. Vaghetti, P. J. C. Aplicação da 4-Fenilenodiaminopropilsílica Xerogel como adsorvente na préconcentração de cobre em águas. Porto Alegre. Dissertação (Mestrado em Química) Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Julho de 2005. 15-23 p. Vogel, A. I, 1981. Análise Inorgânica Quantitativa, 4ª edição, Rio de Janeiro: Guanabara. STUDIES AND PROPERTIES OF ADSORPTION OF METAL IONS ON SILICA GEL FUNCTIONALIZED WITH 2-MERCAPTOBENZOXAZOL IN AQUEOUS SOLUTION Juliane Zacour Marinho Acadêmico: Universidade Federal de Uberlândia, Insituto de Química, Caixa Postal 593 38408-100 Uberlândia-MG, Brasil, email: juliane_zacour@yahoo.com.br Margarida Satie Iamamoto Orientador: Universidade Federal de Uberlândia, Insituto de Química, Caixa Postal 593 38408-100 Uberlândia-MG, Brasil, email: iamamoto@ufu.br Abstract: This work aims to study the preparation and property of organofuncionais groups containing oxygen and nitrogen atoms as donors, anchored on the surface of silica gel. It is in this work, to obtain 2-mercaptobenzoxazol chemically bound to the surface of silica gel, abbreviated as SiMBO, as well as their characterization (measurement of area and the infrared spectra). The main objective of this material is, determine its capacity to adsorb the metal ions Hg 2+, Zn 2+, Ni 2+ and Cd 2+ in aqueous medium and also in terms of external parameters such as electrolytes in the presence of LiCl, KCl and HCl 1.0 mol / L. The limits of adsorption to high concentrations of YCl (Y = H +, Li + and K + ) showed, in increasing order of affinity of the metal matrix organofuncionalizada the following results: a) in HCl: Zn(II)< Cd(II)< Ni(II)< Hg(II) b) in KCl: Cd(II)< Zn(II)< Ni(II)< Hg(II) c) in LiCl: Cd(II)< Ni(II)< Zn(II)< Hg(II) The studies of adsorption of metal ions were performed with batch techniques and complexometric titration with EDTA 0.010 mol /L in the presence of the electrolytes. In the pre-concentration, the metal ions were percolated in a column containing functionalized silica as stationary phase and the elution was necessary to use a diluted solution of hydrochloric acid 0,05 mol/l. The ion Hg(II) obtained better results in both cases, clarify its high affinity with the matrix SiMBO. Keywords: functionalized silica gel, 2-mercaptobenzoxazol, pre-concentration. 10