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Tipo: Dissertação
Título: Estudo dos efeitos do ataque ácido nas propriedades química, mineralógica e morfológica de geomateriais
Autor(es): Ferrazzo, Suéllen Tonatto
Primeiro Orientador: Korf, Eduardo Pavan
Primeiro coorientador: Prietto, Pedro Domingos Marques
Primeiro membro da banca: Prietto, Pedro Domingos Marques
Segundo membro da banca: Vargas, Gean Delise Leal Psquali
Terceiro membro da banca: Thomé, Antonio
Quarto membro da banca: Silveira, Adriana Augustin
Resumo: A exposição contato de geomateriais arenosos, siltosos e argilosos com lixiviados ácidos pode resultar dissolução de metais, dessorção de espécies químicas, dissolução parcial de minerais, afetando suas propriedades físicas e químicas. Na literatura, identifica-se ainda, a necessidade de avaliar as alterações nas propriedades dos geomateriais, em estado puro e em condições de extrema acidez. Sendo assim, este estudo teve por objetivo avaliar os efeitos do ataque ácido nas propriedades químicas, mineralógicas e morfológicas em Areia Fina Uniforme de Osório (AFO), Solo Residual de Basalto (SRB), Caulim (CAU) e Bentonita (BEN), e as alterações na composição físico-química dos extratos líquidos resultantes. Os materiais foram submetidos a soluções de ácido sulfúrico nas concentrações de 0,00, 0,01 e 1,00 mol/L. Os experimentos foram conduzidos de forma adaptada à metodologia de ensaios de batelada da norma D4646-03 da ASTM. As amostras puras e ensaiadas foram caracterizadas por fluorescência de raios X, difração de raios X, termogravimetria e calorimetria diferencial de varredura e microscopia eletrônica de varredura. Nos extratos líquidos determinou-se a concentração de Na, Mg, Al, K, Ca, Fe e Mn, por espectrometria de emissão atômica com plasma indutivamente acoplado, pH e condutividade elétrica. A exposição à solução de 0,01 mol/L de H2SO4 não provocou alterações expressivas nas características avaliadas dos geomateriais. Já o contato com a solução de 1,00 mol/L de H2SO4 resultou na redução do teor dos principais óxidos constituintes, perda de alguns minerais, formação de minerais sulfatados, bem como alteração do pico de desidratação da água nos poros e perda de massa. A morfologia das partículas de areia e bentonita não sofreu alterações oriundas da exposição ao ácido. Entretanto, o ataque ácido resultou em modificações na superfície das partículas do solo residual de basalto e do caulim. Os resultados de pH e condutividade elétrica dos extratos líquidos indicam uma maior dissolução de íons com o aumento da concentração de ácido. O contato com 1,00 mol/L de H2SO4 resultou na solubilização de metais constituintes, correspondendo com as reduções na composição elementar e alterações na mineralogia dos geomateriais.
Abstract/Resumen: Exposure of sandy, silty and clayey geomaterials with acid leachates can result in dissolution of metals, desorption of chemical species, partial dissolution of minerals, affecting their physical and chemical properties. In the literature, it is also identified the need to evaluate the alterations of geomaterials properties, in a pure state and in extreme acid conditions. Thus, this study aimed to evaluate the chemical, mineralogical and morphological properties of the Osorio Fine Uniform Sand (OFS), Basalt Residual Soil (BRS), Kaolin (KAO) and Bentonite (BEN), and changes in the physical-chemical composition of the resulting liquid extracts. The materials were submitted to solutions of sulfuric acid on concentrations of 0.00, 0.01 and 1.00 mol/L. The experiments were conducted in a manner adapted to the batch test methodology of ASTM D4646-03. Samples were characterized by X-ray fluorescence, X-ray diffraction, thermogravimetry and differential scanning calorimetry and scanning electron microscopy. The liquid extracts determined the concentration of Na, Mg, Al, K, Ca, Fe and Mn by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry, pH and electrical conductivity. Exposure to the H2SO4 0.01 mol/L solution did not cause changes in the characteristics of the geomaterials evaluated. However, the contact with the solution of 1.00 mol/L of H2SO4 has resulted in reduction of the main constituents oxides, loss of some minerals, formation of sulfate minerals, as well as alteration of the peak of water dehydration in the pores and loss mass. Particles morphology of the sand and bentonite particles of geomaterials appears does not to have undergone alterations from the acid exposure. However, acid attack resulted in changes in the particles surface of basalt residual soil and kaolin. The results of pH and electrical conductivity of the liquid extracts indicate the good acid buffering capacity of the bentonite submitted at 0.01 mol/L H2SO4, and a higher dissolution of ions with increasing acid concentration. The contact with H2SO4 1.00 mol/L resulted in the metal constituents solubilization, corresponding to reductions in the elemental composition and changes in the mineralogy of the geomaterials.
Palavras-chave: Mineralogia
Geomateriais
Física do solo
Ciência do solo
Argila
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal da Fronteira Sul
Sigla da Instituição: UFFS
Faculdade, Instituto ou Departamento: Campus Erechim
Nome do Programa de Pós Graduação : Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/4006
Data do documento: 2018
Nível: Mestrado
Aparece nas coleções:Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental

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