Zeólitas- peneiras

Páginas: 26 (6266 palavras) Publicado: 18 de fevereiro de 2013
Artur J. Santos Mascarenhas, Erica C. Oliveira e Heloise O. Pastore
Peneiras moleculares são sólidos com porosidade definida e com capacidade de distinção de moléculas por suas dimensões e geometrias. Neste artigo, são discutidos a origem destes materiais na natureza e o desenvolvimento de peneiras moleculares em laboratório; suas propriedades e reatividade em função de sua composição química ede sua estrutura cristalina, bem como o desenvolvimento das peneiras moleculares mesoporosas. Diversos exemplos de aplicações usando zeólitos e peneiras moleculares em geral são discutidos, a fim de ilustrar a importância e o potencial tecnológico destes materiais. zeólitos, aluminofosfatos, materiais mesoporosos

P

ode ser que o leitor nunca tenha se dado conta, mas a porosidade emmateriais sólidos é abundante na natureza. O que parece ao olho humano como compacto e denso, com uma superfície lisa e contínua, pode ser na realidade uma superfície constituída de poros extremamente pequenos, perceptíveis somente com o auxílio de equipamentos especiais. O reino mineral é abundante em exemplos de materiais porosos. A pedra-pomes é um ótimo exemplar de material poroso porque suaporosidade é evidente, mesmo sem o auxílio de nenhum equipamento (Figura 1). O desenvolvimento de porosidade em minerais depende de uma série de fatores que controlam a solidificação do magma. Durante a cristalização do magma em regiões de média a grande profundidade, os compostos anidros cristalizam-se primeiramente. Isto faz com que os componentes voláteis, principalmente a água, se acumulem em zonasde cristalização subterrâneas. Essa acumulação de componentes voláteis já foi considerada uma das causas do vulcanismo e da expulsão de lava (Baur, 1911). A precipitação de materiais anidros e a acumulação de água torna o magCadernos Temáticos de Química Nova na Escola

ma mais fluido, por causa do aumento materiais são conhecidos como zeólido grau de dissolução de seus compotos e têm, em suacomposição, átomos nentes. Além disso, ligações Si-O-Si e de silício e alumínio, ligados por átoSi-O-Al são hidromos de oxigênio, arranjalisadas e reformados em uma estrutura crisMateriais porosos formamdas. As temperatalina. Os zeólitos apresense a altas temperaturas e turas e pressões tam poros com aberturas pressões e são abundantes envolvidas são alde até 20 Å e, por isso, são na natureza. Umexemplo tas, o que acelechamados microporosos. de material poroso é a ra os processos O primeiro zeólito, a pedra-pomes de cristalização e estilbita, foi descoberto aumenta ainda mais o acúmulo de pelo Barão Axel Cronsted, um mineraágua. logista sueco, em 1756. Ele nomeou Os minerais porosos formam-se esses minerais como zeólitos, das nessas condições: altas temperaturas palavras gregas, zeo(ferver) e lithos e pressões. Entretanto, é preciso esta(pedra), porque eles liberavam vapor bilizar os canais e cavidades desses d’água quando suavemente aqueminerais, pois, de outra forma, a prescidos. Os zeólitos são formados por são acabaria por destruir a rede porosa alteração hidrotérmica da lava depoem formação. Essa estabilização tamsitada, isto é, sob a ação da água em bém é efetuada pelaágua, que se altas temperaturas. As alterações geoincorpora aos sólidos e preenche os canais, na maioria das vezes na forma de soluções salinas ou alcalinas (Barrer, 1982). A incorporação de água em minerais pode somente estabilizar uma estrutura porosa ou controlar as dimensões dos poros formados. Neste último caso, o sólido resultante apresenta uma variação muito pequena de diâmetros de poros,isto é, os poros são Figura 1: Pedra-pomes, encontrada em de dimensões homogêneas. Esses qualquer farmácia.
Peneiras moleculares Edição especial – Maio 2001

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lógicas que originam os zeólitos são reações muito lentas, ocorrendo ao longo de milhares de anos, porque a cristalização desses materiais é controlada pela dissolução das rochas matrizes em soluções salinas ou alcalinas, em altas...
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