Uma amostra natural de esmectita oriunda do estado do Piauí, Brasil, foi organofuncionalizada com 3-mercaptopropiltrimethoxissilano e 3-aminopropiltriethoxissilano. O espaçamento basal da argila natural é de 0,99 nm e área superficial 48 m² g-1. Houve um aumento no espaçamento basal para 1,84 e 2,01 nm e o aumento da área específica para 781 e 795 m² g-1 para as argilas quimicamente modificadas, respectivamente. A argila natural e a argila quimicamente modificada adsorveram cátions mercúrio em solução aquosa em pH 3,0 e 298 ± 1 K. Os modelos de isotermas de adsorção de Langmuir, Redlich-Peterson e Toth foram aplicados para ajuste dos dados experimentais com aproximação não linear. Para as interações cátion/centros básicos para cada esmectita na interface sólido/líquido foi utilizada metodologia calorimétrica e foram obtidas as constantes de equilíbrio e os efeitos térmicos exotérmicos. Considerando o número interativo de moles para cada cátion e as constantes de equilíbrio, a entalpia, "intHº (-11,98 a -13,93 kJ mol-1) e a energia livre de Gibbs negativa, "intGº (-22,4 ± 0,1 a -23,9 ± 0,1 kJ mol-1) foram calculadas, o que permitiram a determinação da entropia positiva "intSº (51 ± 01 a 55 ± 2 J K-1 mol-1). As interações cátion/centros básicos são de natureza espontânea como demonstram os valores de energia livre de Gibbs, dando o conjunto de dados favoráveis como expressam a entalpia exotérmica e a entropia positiva, mostrando que a esmectita natural e as quimicamente modificadas têm habilidade em complexar mercúrio. Logo, esses materiais são úteis na remoção de mercúrio em um ecossistema.

A natural smectite clay sample from Piauí State, Brazil, was organofunctionalized with 3-mercaptopropyltrimethoxysilane and 3-aminopropyltriethoxysilane silyating agents. The basal spacing of 0.99 nm and surface area of 48 m² g-1 for natural clay increased to 1.84 and 2.01 nm, and 781 and 795 m² g-1 for modified clays, respectively. The natural and chemically immobilized clay samples adsorb mercury cations from aqueous solutions at pH 3.0 at 298 ± 1 K. The Langmuir, Redlich-Peterson and Toth adsorption isotherm models were applied to fit the experimental data with a nonlinear approach. From the cation/basic center interactions for each smectite at the solid-liquid interface, by using calorimetry methodology, the equilibrium constant and exothermic thermal effects were obtained. By considering the net interactive number of moles for each cation and the equilibrium constant, the enthalpy, "intHº (-11.98 to -13.93 kJ mol-1) and negative free Gibbs energy, "intGº (-22.4 ± 0.1 to -23.9 ± 0.1 kJ mol-1) were calculated. These values enabled the determination of positive entropy, "intSº (51 ± 01 to 55 ± 2 J K-1 mol-1). The cation-basic center interactions are spontaneous in nature as demonstrated from favorable enthalpic and entropic results. Natural and anchored smectites have the ability to complex mercury, acting as useful materials for removal of this hazardous metal from an ecosystem.

Amostras de caulinita e esmectita oriundas da região Amazônica, Brasil, foram modificadas com 2-mercaptobenzimidazol (MBI) usando rotas homogênea e heterogênea. As amostras de argilas modificadas (K HOM, S HOM, K HET e S HET) foram caracterizadas por análise textural, MEV e espectroscopia 13C NMR. As argilas modificadas quimicamente apresentaram modificações em suas propriedades físico-químicas incluindo: área específica 48,0 (S) para 869,8 m² g-1 (S HET). A habilidade destes materiais para remover tório(IV) em soluções aquosas foi investigada por um série de isotermas de adsorção ajustadas pela equação de Sips em temperatura ambiente e pH 2,0. O número máximo de mols adsorvidos foi determinado em 8,29, 8,86, 9,57 e 9,89 10-1 mmol g-1 para K HOM, K HET, S HOM e S HET, respectivamente. Os efeitos energéticos causados pela adsorção do cation tório(IV) foram determinados através de metodologia calorimétrica.

Kaolinite and smectite clay samples from the Amazon region, Brazil, were modified with 2-mercaptobenzimidazole (MBI) using homogeneous and heterogeneous routes. The modified clay samples (K HOM, S HOM, K HET and S HET) were characterized by textural analysis, SEM and 13C NMR spectroscopy. The chemically modified clay samples showed modifications of their physical-chemical properties including: specific area 48.0 (S) to 869.8 m² g-1 (S HET). The ability of these materials to remove thorium(IV) from aqueous solution was followed by a series of adsorption isotherms adjusted to a Sips equation at room temperature, and pH 2.0. The maximum number of moles adsorbed was determined to be 8.29, 8.86, 9.57 and 9.89 10-1 mmol g-1 for K HOM, K HET, S HOM and S HET, respectively. The energetic effects (ΔintH, ΔintG and ΔintS) caused by thorium(IV) cation adsorption were determined through calorimetry.

Amostras brasileiras de caulinita foram usadas no estudo dos processos de intercalação com uréia (K UR) e de deslaminação (K UR/DL). A amostra intercalada foi deslaminada por tratamento com ultra-som em solução ácida. A distância basal inicial de 0,72 nm passa a 1,08 nm com aumento na área superficial de 20,3 para 90,5 m²g-1 para K NAT e K UR/DL. Amostras de argila intercalada e deslaminada adsorveram cátions cobre e chumbo na interface sólido/líquido. Os modelos de isotermas de adsorção de Langmuir, Redlich-Peterson e Toth foram utilizados em processo de regressão linear e não linear para a obtenção de valores de b e K L para todas as amostras de caulinita. A capacidade de adsorção mais alta, de 12,8 mmol g-1, foi obtida com a caulinita deslaminada. Os parâmetros cinéticos analisados pelos modelos de Lagergren e Elovich forneceram um bom ajuste para uma reação de pseudo-segunda ordem com valores de k2 variando de 5,0 a 11,0 e de 4,9 a 13,0 mmol-1 min-1 para cátions cobre e chumbo, respectivamente.

Brazilian kaolinite clay was used to study urea intercalation (K UR) and delamination (Kur/DL) processes. The intercalated sample was delaminated by ultrasonic treatment in acidic solution. The basal distance changed from 0.72 to 1.08 nm with increasing surface area from 20.3 to 90.5 m² g-1 for K UR and K UR/DL. Suspended pristine, intercalated and delaminated clays at pH 5.0 adsorbed copper and lead cations at the solid/liquid interface. The Langmuir, Redlich-Peterson and Toth adsorption isotherm models were employed in linear and nonlinear regression processes, to give b and K L values for all kaolinites. The highest adsorption capacity of 12.8 mmol g-1 was obtained with delaminated kaolinite. The kinetic parameters analyzed by the Lagergren and Elovich models gave a good fit for a pseudo-second order reaction with k2 in the 5.0 to 11.0 and the 4.9 to 13.0 mmol-1 min-1 ranges for copper and lead cations, respectively.