Universidade de são paulo

ABSTRACT 

The aim of this work was to synthesize zeolite NaA under hydrothermal conditions and use it 

as  adsorbent  of  heavy  metals.    To  synthesize  zeolite  NaA,  kaolin  from  the  city  of  Ipixuna, 

Pará,  was  calcined  at  700  °C  for  3  hours  and  used  as  source  of  silica  and  alumina.  For 

comparison purposes, aluminum chloride and sodium silicate were also used in the synthesis 

of  zeolites  as  precursors  of  Si  and  Al.  The  influence  of  alkalinity  on  the  synthesis  of  the 

zeolitic products was evaluated using different NaOH concentrations. All the syntheses were 

performed at 110 °C for 24 hours by autoclaving. The reaction products were characterized by 

means  of  X-ray  diffraction,  infrared  spectroscopy,  thermogravimetric  analysis  and  thermal 

differential analysis. One of the samples, which exhibited the highest content of zeolite NaA, 

was  used  as  adsorbent  of  Cu

2+

,  Ni

2+

  and  Cd

2+

  solutions  with  initial  concentrations  ranging 

from 25 to 400 mg/L. The equilibrium concentration of these heavy metals, after removal by 

zeolite  NaA,  was  determined  by  atomic  absorption  spectrometry.  The  main  results  showed 

that  increasing  alkalinity  of  the  reaction  medium  led  to  sodalite  formation  in  the  products 

obtained  from  metakaolin.  All  the  samples  obtained  from  aluminum  chloride  and  sodium 

silicate  displayed  solely  the  presence  of  sodalite,  regardless  of  the  NaOH  concentration. 

Zeolite  NaA  turned  out  to  be  an  excellent  adsorbent  for  removing  heavy  metals,  with  a 

removal  efficiency  of  over  90  %  for  almost  all  initial  concentration  values;  besides,  an 

adsorption  capacity  of  over  39  mg/g  for  Cu

2+

  and  Cd

2+

  was  observed.  Zeolite  NaA  was 

capable  of  removing  Ni

2+

  with  an  efficiency  of  over  90  %  for  all  the  initial  concentration 

values,  except  for  the  concentration  of  400  mg/L,  for  which  was  observed  a  removal 

efficiency of 59.8 % and an adsorption capacity of 28.56 mg/g.