Síntese de magnetita na presença de íons cianeto e tiocianato : ensaios de química prebiótica
| dataload.collectionmapped | 01 - Doutorado - Química | pt_BR |
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| dc.contributor.advisor | Zaia, Dimas Augusto Morozin [Orientador] | pt_BR |
| dc.contributor.author | Samulewski, Rafael Block | pt_BR |
| dc.contributor.banca | Urbano, Alexandre | pt_BR |
| dc.contributor.banca | Tarley, César Ricardo Teixeira | pt_BR |
| dc.contributor.banca | Galante, Douglas | pt_BR |
| dc.contributor.banca | Dall'Antonia, Luiz Henrique | pt_BR |
| dc.coverage.spatial | Londrina | pt_BR |
| dc.date.accessioned | 2024-05-01T12:12:46Z | |
| dc.date.available | 2024-05-01T12:12:46Z | |
| dc.date.created | 2020.00 | pt_BR |
| dc.date.defesa | 13.07.2020 | pt_BR |
| dc.description.abstract | Resumo: A ascendência da vida a partir de matéria inanimada e o caminho percorrido para isto ocorrer é o principal contexto estudado pela Química Prebiótica Dentre os caminhos, uma hipótese bastante aceita é de que os minerais desempenharam papel crucial no desenvolvimento de moléculas orgânicas, sendo por efeito protetivo ou mesmo catalisador Em meio a tantos minerais, os óxidos de ferro se destacam pela grande abundância na Terra primitiva e, entre os que se destacam está a Magnetita Como esse mineral pode ser formado a partir de soluções de ferro(II), o estudo da influência de íons e moléculas no mecanismo de formação mineral, como o cianeto, o tiocianato e os íons dos oceanos primitivos, assim como o estudo de adsorção desses íons em minerais prebióticos, são vias válidas de estudo de possibilidade de existência prebiótica de outros minerais férricos Assim como a interação do cianeto não é apropriada para com alguns minerais em virtude de suas propriedades químicas, acredita-se que a formação de complexos entre ferro e cianeto deve ter sido uma forma de armazenamento desse íon em condições prebióticas Assim, a formação de hexacianoferrato(II) e análogos do complexo azul da Prússia são entradas válidas para a concentração de cianeto e abrem marjem a vasta possibilidade de reações secundárias Logo, o estudo da interação do ânion complexo hexacianoferrato(II) com diferentes minerais é atraente do ponto de vista prebiótico Utilizando essa lacuna do conhecimento, o objetivo desse trabalho é estudar a influência da inserção de íons cianeto e tiocianato, assim como os íons da água do mar, na síntese da magnetita Além disso, como o cianeto não adsorve facilmente em superfícies minerais, esse trabalho tem como objetivo estudar os processo de adsorção do complexo hexacianoferrato(II) em diferentes minerais e meios através de ensaios de adsorção e estudos termodinâmicos e espectroscópicos Os resultados obtidos através das sínteses de magnetita na presença de diferentes íons mostram que o tiocianato age como agente formador do mineral goetita e que a água do mar de 4 bilhões de anos atrás também auxilia a formação de goetita e ferrihidrita Já o cianeto labora como agente protetor do mecanismo, amparando a síntese da magnetita e inibindo a formação de goetita Esses resultados podem auxiliar no entendimento da existência prebiótica de outros minerais, principalmente aqueles com ferro no estado de oxidação 3+, comumente ligados ao processo de oxigenação do planeta após o surgimento da vida Para os ensaios de adsorção do complexo hexacianoferrato(II), quando em intercâmbio com bentonita, os resultados obtidos a partir de dados espectroscópicos e isotermas de adsorção mostram que há formação de azul da Prússia e que esse processo é termodinamicamente favorável por vias entrópicas Para a magnetita, também há formação de análogos do azul da Prússia mas a adsorção do íon complexo hexacianoferrato(II) também acontece via interação de esfera-externa Já a interação do ânion complexo com a Caulinita é proporcionada unicamente na forma de coordenação via esfera externa, com alteração de simetria do complexo visível nos dados de espectroscopia na região do infravermelho O processo de interação via esfera-externa da magnetita e da caulinita com o complexo ocorre da mesma forma, porém os resultados termodinâmicos mostram que o primeiro ocorre por vias entálpicas enquanto o segudo por entrópicas Os experimentos com os minerais magnetita e caulinita só mostraram resultados positivos de adsorção quando foram realizados em água do mar Com os dados obtidos nesse trabalho foi possível observar que diferentes minerais férricos podem ser obtidos mesmo em condições anóxicas a partir de soluções de ferro(II) Além disso, quando há formação de complexos com cianeto, há possibilidade de adsorção em diferentes minerais seja por coordenação via esfera externa, seja pela formação de análogos do azul da Prússia, mostrando que esse complexos podem ter sido potenciais estoques de cianeto prebiótico e, assim, contribuído para a origem da vida na Terra | pt_BR |
| dc.description.abstractother1 | Abstract: The ascendancy of life from inanimate matter and the path taken for this to occur is the main context studied by Prebiotic Chemistry A widely accepted hypothesis is that minerals played a crucial role in the development of organic molecules, being either by a protective effect or even a catalyst Amid so many minerals, iron oxides stand out for their great abundance on the primitive Earth and, among those that stand out is Magnetite This mineral can be formed from iron (II) solutions and the study of the ions and molecules influence on the mineral formation mechanism, such as cyanide, thiocyanate and ions from the primitive oceans, as well as the study of adsorption of these ions in prebiotic minerals are valid ways of studying the possibility of prebiotic existence of other ferric minerals Just as the interaction of cyanide is not appropriate for some minerals due to their chemical properties, it is believed that the formation of complexes between iron and cyanide must have been a way of storing this ion under prebiotic conditions Thus, the formation of ferrocyanide and Prussian analogs are valid inputs for cyanide concentration and open up the vast possibility of side reactions Therefore, the study of the interaction of the ferrocyanide anion with different minerals is attractive from a prebiotic point of view Using this knowledge gap, the objective of this work is to study the influence of the insertion of cyanide and thiocyanate ions, as well as seawater ions, in the synthesis of magnetite Furthermore, as cyanide does not easily adsorb on mineral surfaces, this work aims to study the adsorption processes of ferrocyanide onto different minerals and media through adsorption tests and thermodynamic and spectroscopic studies The results obtained through the synthesis of magnetite in the presence of different ions show that thiocyanate acts as a forming agent for the mineral goethite and that seawater from 4 billion years ago also helps the formation of goethite and ferrihydrite Cyanide works as a protective agent for the mechanism, supporting the synthesis of magnetite and inhibiting the formation of goethite These results can help in understanding the prebiotic existence of other minerals, especially those with iron in the state of oxidation 3+, commonly linked to the planet's oxygenation process after the emergence of life For the adsorption tests of ferrocyanide, when interchanged with bentonite, results obtained from spectroscopic data and adsorption isotherms show that there is formation of Prussian blue and that this process is thermodynamically favorable by entropic routes For magnetite, analogs of Prussian blue are also formed, but the adsorption of ferrocyanide also occurs by outer-sphere interaction The interaction of the complex anion with kaolinite is provided only in the form of coordination via the outer-sphere, with alteration of the symmetry of the complex visible at FTIR spectroscopy data The process of interaction by outer-sphere of magnetite and kaolinite with the complex occurs in the same way, however thermodynamic results show that the first occurs through enthalpics while the followed by entropics The experiments with the minerals magnetite and kaolinite only showed positive adsorption results when they were carried out in seawater With data obtained in this work it was possible to observe that different ferric minerals can be obtained even under anoxic conditions from iron (II) solutions In addition, when cyanide complexes are formed, there is a possibility of adsorption on different minerals either by coordination by outer-sphere or by Prussian blue and analogs formation, showing that these complexes may have been potential stocks of prebiotic cyanide and contributed to the origin of life on Earth | pt_BR |
| dc.description.notes | Tese (Doutorado em Química) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química | pt_BR |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.uel.br/handle/123456789/9937 | |
| dc.language | por | |
| dc.relation.coursedegree | Doutorado | pt_BR |
| dc.relation.coursename | Química | pt_BR |
| dc.relation.departament | Centro de Ciências Exatas | pt_BR |
| dc.relation.institutionname | Universidade Estadual do Centro-Oeste | pt_BR |
| dc.relation.ppgname | Programa de Pós-Graduação em Química | pt_BR |
| dc.subject | Química | pt_BR |
| dc.subject | Química prebiótica | pt_BR |
| dc.subject | Cianetos | pt_BR |
| dc.subject | Tiocianatos | pt_BR |
| dc.subject | Adsorção | pt_BR |
| dc.subject | Chemistry | pt_BR |
| dc.subject | Prebiotic chemistry | pt_BR |
| dc.subject | Cyanides | pt_BR |
| dc.subject | Thiocyanates | pt_BR |
| dc.subject | Adsorption | pt_BR |
| dc.title | Síntese de magnetita na presença de íons cianeto e tiocianato : ensaios de química prebiótica | pt_BR |
| dc.type | Tese | pt_BR |
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