Orbital: The Electronic Journal of Chemistry journal homepage: www.orbital.ufms.br ISSN 1984-6428 Vol 5 No. 4 October-December 2013 Full Paper * Corresponding author. E-mail: fjanaissi@gmail.com Caracterização Estrutural de Argilas Utilizando DRX com Luz Síncrotron, MEV, FTIR e TG-DTG-DTA Filipe Q. Mariani, Juan Carlo Villalba, Fauze J. Anaissi* Universidade Estadual do Centro-Oeste, Setor de Ciências Exatas e da Terra, Departamento de Química, Laboratório de Materiais e Compostos Inorgânicos, Rua Simeão Varela de Sá, 03. CEP: 85040-080 – Guarapuava, Paraná. Article history: Received: 26 August 2013; revised: 14 November 2013; accepted: 21 November 2013. Available online: 31 December 2013. Abstract: This work describes the structural characterization of commercial clays Argel ® and Volclay ® using synchrotron x-ray diffraction. The x-ray diffraction peaks were indexed using the PDF-ICDD crystallographic card, identifying phases such as bentonite, illite, quartz and kaolinite. The most important phase for purposes of intercalation is Bentonite, in which the peak (001) shifts to lower 2 theta angles. Scanning electron microscopy images showed the presence of small crystals on the surface of Argel ® , which differentiated it from Volclay ® . Analytical data from energy dispersive spectroscopy permitted estimation of the chemical composition, while the vibrational spectra and thermogravimetric curves contributed to the characterization and differentiation of the two clays. Keywords: clays; bentonite; characterization; X-ray diffraction; synchrotron light 1. INTRODUÇÃO O uso de argilas tem relatos nos primórdios da civilização, colaborando para satisfazer as necessidades de estética, habitação, alimentação e vestuário. As argilas são uma classe de argilominerais que compõem quase todo tipo de solo e geralmente encontram-se no estado puro em depósitos minerais [1]. São de grande importância na indústria, uma vez que, após extração, beneficiamento e caracterização, são utilizadas como matéria-prima nas indústrias de processamento químico, como na catálise, agente tixotrópico, remoção de poluentes, em cosméticos, nas indústrias: petrolífera, metalúrgica, de borracha, aeronáutica, entre outras [2,3]. Os argilominerais são constituídos por partículas muito pequenas de silicatos de alumínio hidratado, com a presença de outros elementos em fases distintas. Devido a sua estrutura peculiar, esses silicatos são chamados mais precisamente de filossilicatos, uma vez que sua estrutura é formada pelo empilhamento de folhas de óxido de silício e tetraedros de alumínio (ou outro metal). O empilhamento dessas folhas tetraédricas com octaédricas forma as lamelas [4,5]. A maneira com que as folhas estão empilhadas difere para os vários tipos de argilominerais e vários tipos de sequências regulares e irregulares podem existir [3]. As ligações fracas entre as camadas são responsáveis pela fácil clivagem paralela às direções perpendiculares ao eixo c, isto é, paralela aos planos basais, de onde resulta a forma, morfologia ou hábito lamelar de grande parte dos argilominerais [1,2]. O que define o tipo de interação existente no argilomineral é a natureza elétrica das lamelas, que podem ser neutras, predominando assim as forças de van der Waals, ou ainda carregadas positivamente (muito rara) ou negativamente (mais comum) predominando as interações eletrostáticas. Por serem fracas, essas ligações se rompem facilmente em determinadas circunstâncias, produzindo uma série de folhas. Esse processo é conhecido como esfoliação, no caso das montmorilonitas, isso ocorre com um aumento da distância basal de até 40 Å [5]. As argilas compreendem um grupo de minerais que se encontram muito bem caracterizado, no entanto, por se tratar em sua maior parte de materiais naturais, está sujeito ao intemperismo. Os intempéries tendem a modificar, ainda que levemente, a maior parte desses e de outros minerais, por isso, ainda que