Influência das variáveis de processo na obtenção de argilas organofílicas

Abstract

ResumoAs argilas bentoníticas, usadas como agente viscosificante e nanocompósitos, não podem ser usadas sem um prévio tratamento orgânico para que suas superfícies se tornem hidrofóbicas e possam ser dispersas em meios orgânicos. Estas argilas depois de tratadas são chamadas de argilas organofílicas, e são geralmente obtidas através da adição, em meio aquoso, de um agente organofilizante, geralmente um tensoativo, iônico, anfótero ou não iônico. O processo de organofilização, composto de várias etapas, nem sempre garante a obtenção de argilas organofílicas de boa qualidade, sendo importante destacar as variáveis de processo bem como a escolha das matérias-primas a serem utilizadas. Propõe-se então um estudo detalhado das variáveis envolvidas no processo de dispersão das argilas bentoníticas, e também no processo de organofilização procurando relacionar as viscosidades aparente e plástica das dispersões argilosas com a eficiência do processo de organofilização. O processo de organofilização será controlado pelos resultados de difração de raios X e termogravimetria. As variáveis de processo tanto envolvidas na dispersão das argilas quanto na organofilização, do ponto de vista da caracterização, não têm grande influência na incorporação do tensoativo às argilas bentoníticas, sendo influentes o tipo de argila e tensoativo e a presença de sódio como agente defloculante, o que é muito importante de vista industrial pela melhor operacionalidade das condições de processamento. Palavras-chave: argilas organofílicas, tensoativos, variáveis de processos. Abstract The bentonitic clays, used as a thickening agent and nanocomposites, cannot be used without a prior treatment for their organic surfaces to become hydrophobic and be dispersed in organic media. These clays after treatment are called organoclays and are usually obtained through the addition of an organophilization agent, usually an ionic, amphoteric or nonionic surfactant. The process of organophilization is composed of several steps, and not always ensures the provision of good quality organoclays; it is important to highlight the process variables and the choice of raw materials to be used. It is here proposed a detailed study of the process variables involved in the dispersion

Influência dos cátions lítio (Li + ), sódio (Na + ) e potássio (K + ) na reologia de bentonitas brasileiras para uso em fluidos de perfuração base aquosa

“…Verificou-se que os resultados de CTC se apresentaram entre 54,19 e 92,96 meq/100 g. A AM3 apresentou a CTC mais baixa, a AM1 apresentou CTC superior às demais e a AM2 uma CTC intermediária, resultados típicos de argilas bentoníticas [5,[36][37][38]. Estudos [22,37] apontam que a CTC das argilas influencia diretamente os resultados de propriedades reológicas e de filtração de suas dispersões, fato este que pode ser observado nesse estudo.…”

“…Em uma proveta de 100 mL e altura de aproximadamente 180 mm adicionaram-se 50 mL de água deionizada e 1 g de argila; após 24 h mediu-se, em mL, o quanto essa argila inchou e, em seguida, misturou-se manualmente com um bastão de vidro a argila com a água (para se obter uma maior dispersão) e com mais 24 h mediu-se novamente, após essa agitação. As classificações consideradas para o inchamento foram: valores iguais ou inferiores a 2 mL/g foram considerados como não inchamento; valores maiores que 2 mL/g e menores ou iguais a 5 mL/g como inchamento baixo; valores maiores que 5 mL/g e menores ou iguais a 8 mL/g como inchamento médio; e valores acima de 8 mL/g como inchamento alto [36]. As propriedades reológicas determinadas nas dispersões de bentonitas estudadas foram viscosidade aparente (VA), viscosidade plástica (VP), em viscosímetro Fann 35A, e limite de escoamento (LE), para cálculo da relação LE/VP.…”

Efeito do armazenamento de argilas esmectíticas nas suas propriedades reológicas

“…1 21,84%, 22,21% e 22,52% para as amostras AM1, AM2, AM3 e AM4, respectivamente, e as perdas totais de massas das argilas esmectíticas naturais foram de 26,95%, 25,80%, 24,22% e 25,46% para as amostras AM5, AM6, AM7e AM8, respectivamente, correspondente às perdas de água, de matéria orgânica, hidroxilas e carbonatos. Comparando os resultados dos termogramas em estudo com os encontrados em estudos anteriores [2,4,20,21], observou-se um comportamento típico de argilas esmectíticas. A Fig.…”

“…A presença do Fe 3+ , Mg 2+ e outros íons são decorrentes de substituições isomórficas que ocorrem na camada octaédrica da argila [28]. Para o teor de Fe 2 O 3 observou-se que as amostras apresentaram teores entre 8 e 9%, típicos das argilas esmectíticas [4,28,29]. Os óxidos alcalino-terrosos CaO e MgO apresentaram teores consideráveis, podendo ser uma indicação da presença de carbonatos [14,15].…”

“…Em geral, as argilas esmectíticas brasileiras são policatiônicas e tradicionalmente são transformadas em sódicas através da adição de carbonato de sódio (Na 2 CO 3 ) [2][3][4]. A presença das argilas na forma cálcica e policatiônica conduz a resultados reológicos insatisfatórios.…”