Síntese e caracterização de sílica gel utilizando resíduo de vidro

Abstract

A sílica gel (SG) é um polímero inorgânico que possui inúmeras aplicações na área da ciência e tecnologia devido as suas distintas propriedades. Apesar de grande aplicabilidade, o processo de produção envolve custos elevados de energia e matériaprima. Este trabalho propôs analisar o processo de síntese de SG, por meio do método sol-gel, utilizando resíduo de vidro como fonte de silício. O processo de obtenção iniciou com a lavagem do vidro em solução ácida (HCl). Os resíduos foram tratados em uma solução de NaOH (1 M, 2,5 M e 5 M) para produção de silicato de sódio, este foi titulado com Na2SO4 para formação do gel. Depois de seco, o xerogel foi analisado utilizando as técnicas de DRX, FTIR, BET, EDS, Granulometria e MEV. O padrão de difração obtido apresentou o comportamento amorfo da sílica extraída, enquanto os espectros de FTIR indicaram a presença de grupos silanóis. A análise do BET revelou partículas com área superficial da ordem de 220 m2g-1. Sílica gel relativamente pura foi sintetizada a partir do procedimento estudado, utilizando como matéria-prima o resíduo de vidro.

Silica gel (SG) is an inorganic polymer that has numerous applications in science and technology area due to its distinctive properties. Despite its wide applicability, the production process involves high energy consumption and costly raw materials. This study aims to analyze the SG synthesis process, through sol-gel method, using waste glass as silicon source. The process of obtaining started with the glass washing in acidic solution (HCl). The residues were mixed in a NaOH solution (1 M, 2.5 M e 5 M) to produce sodium silicate, this was titrated with Na2SO4 to form silica aquagel. After drying, the xerogel was analyzed using the XRD, FTIR, EDX, BET, Granulometry and SEM techniques. The diffraction pattern obtained showed the amorphous behavior of the extracted silica, while FTIR spectra indicated the presence of silanol groups. The BET analysis revealed particles with a surface area in the order of 220 m2g-1. Relatively pure silica gel was synthesized from the synthesis route studied, using waste glass as raw material.