Análise da estabilidade estrutural da esmectita sob altas pressões e altas temperaturas

• Ano de defesa: 2009
• Autor(a) principal: Alabarse, Frederico Gil
• Orientador(a): Conceição, Rommulo Vieira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Bentonita; Estabilidade térmica; Geoquímica
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/17741

A estabilidade térmica da bentonita (rocha composta pelo argilomineral montmorilonita, do grupo da esmectita) é de particular interesse no uso de barreira de contenção para rejeitos radioativos de alto nível. No entanto, muito pouco se sabe sobre a estabilidade da argila esmectita sob condições de altas pressões e altas temperaturas (APAT). O objetivo deste trabalho foi investigar a estabilidade estrutural da esmectita sob condições de APAT. Os experimentos foram realizados em câmaras toroidais (CT) com pressões até 7,7 GPa e temperaturas de 1000°C. As amostras foram caracterizadas por difração de raios X (DRX) após seu processamento. Além disso, uma amostra do material original foi submetida a pressões até 12 GPa em uma câmara de bigornas de diamante (DAC) e caracterizada in situ por espectroscopia de absorção no infravermelho por transformada de Fourrier (FTIR). A amostra de bentonita (antes dos processamentos) constituída por montmorilonita dioctaédrica cálcica e, secundariamente, uma pequena fração de quartzo, foi caracterizada por FTIR, DRX, fluorescência de raios X (FRX), microscópio eletrônico de varredura (MEV), análise de área superficial, análise termogravimétrica (TGA) e análise por termodiferencial (ATD). Nos experimentos processados usando a DAC com pressões até 12 GPa, a análise de FTIR in situ mostrou que a estrutura da esmectita é estável com deformação reversível na ligação Si-O e que a esmectita não perde água. Em experimentos processados em CT a pressão de 7,7 GPa e temperatura de 250°C, durante 3,5 h, as análises de DRX e FTIR mostraram que a esmectita não se alterou após o processamento, manteve-se dioctaédrica, e que a não perdeu água. Em 7,7 GPa e temperatura de 1000°C, durante 3,5 h, as análises de DRX e MEV mostraram que a bentonita transformou-se nos minerais: Coesita, Quartzo, Cianita e Piropo.