Tese de mestrado em Geologia (Geoquímica, Mineralogia e Petrologia), apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2010O estudo dos processos de adsorção, através da elaboração de experiências de adsorção/desorção em matrizes naturais, é uma ferramenta importante para a avaliação de potenciais riscos e minimização de eventos de contaminação. As matrizes naturais utilizadas para este trabalho são provenientes de depósitos do tipo raña localizados na região de Macedo de Cavaleiros. O estudo destas matrizes têm como fim avaliar o efeito de atenuação e dispersão de metais e respectivo potencial para uso como material de retenção de resíduos radioactivos de baixa a média actividade em solos. Neste trabalho definiram-se protocolos de tratamento para caracterizar o comportamento de adsorção de Cu e avaliar o modo como as principais fases constituintes das matrizes naturais (matéria orgânica, minerais de argila e óxidos/hidróxidos de Fe) influenciam o comportamento de adsorção. Os protocolos de tratamento foram adaptados ao tipo de amostra em estudo, tendo em consideração a sua eficiência de remoção preservando a integridade estrutural dos minerais de argila. Para a caracterização do comportamento de adsorção de Cu nestas matrizes naturais foram realizados ensaios batch com Cu 2+, apenas na amostra M3R3b, na presença ou ausência das diferentes fases composicionais modificando, simultaneamente, as condições de pH. Com base nos resultados obtidos, verificou-se que as matrizes apresentam características físico-químicas e composição mineralógica semelhantes, sendo que as principais fases minerais presentes são o quartzo, ilite, montmorilonite e caulinite. A diversificação composicional e heterogeneidade da amostra M3R3b torna díficil estabelecer e avaliar o comportamento de adsorção de Cu. Neste estudo estão em jogo diversas variáveis de carácter químico e composicional que influenciam os processos de adsorção de Cu. Concluindo se que a amostra M3R3b apresenta um comportamento de adsorção de Cu pouco variável, independentemente do tratamento extractivo aplicado.The study of adsorption processes is an important tool to evaluate the potencial hazard and minimization of contaminated events in the environment. In this type of studies it is normally necessary to elaborate adsorption/desorption experiments, which in the present work were carried out in natural matrices. The natural matrices applied in this study were collected in raña-type deposits from the Macedo de Cavaleiros region. These matrices are used to attenuate the metal dispersion, and can be used as retention materials for radioactive waste of low and medium activity in soils. In this work treatment protocols were defined for the characterisation of copper adsorption behaviour, and evaluation of the influence of the principal constituents in the natural matrices (clay minerals, organic matter and iron oxy-hydroxydes) on the adsorption behaviour. The treatment protocols applied herein were adopted to the sample type, considerating the removal efficiency while maintaining the strutural identity of the clay minerals. Regarding the copper adsorption behaviour, batch experiments with Cu2+ were performed on the M3R3b sample in both the presence and absence of the different compositional constituents, simultaneous modifying the pH conditions. On the basis of the results it was verified that the chemical and physical characterisation and mineral composition of the samples are similar. The main mineral phases present in the matrices are quartz, montmorillonite, illite and kaolinite. The adsorption of Cu in the M3R3b sample can be impeded because of the compositional diversity and the heterogeneity of the sample. As a consequence of this sample’s adsorption behavior it is very difficult to evaluated these types of processes. In this study, there are too many chemical and compositional variables that control the Cu adsorption processes. It can therefore be concluded that the M3R3b sample has a Cu adsorption behaviour that varies little and which is independent of the extraction treatment applied
