ESTUDO QUÍMICO
DO DESCARTE DA PASTA ELETROLÍTICA DE PILHAS USADAS
Bianca Catib; Gabriela
Barbosa; Heloise R. de A. Henrique
Orientador: Profa.
Rebeca Piumbato Chaparro
FACULDADES OSWALDO CRUZ
Bacharelado em Química
RESUMO: O objetivo deste
trabalho é mostrar a importância do descarte adequado das pilhas, pois,
descartadas de maneira incorreta, prejudicam o meio ambiente e a saúde da
população. Analisando os resultados verificados nas referências, podem-se
observar as etapas do processo do tratamento químico do Zinco e Manganês, após
a fusão reagindo com hidróxido de sódio. Pode-se concluir que com a utilização
deste método as pilhas são regularizadas para o descarte, garantido menor dano
ao meio ambiente.
PALAVRAS-CHAVE: pilha;
meio ambiente; fusão com NaOH.
1 INTRODUÇÃO
A pilha é um dispositivo eletroquímico que tem capacidade de
converter energia química em energia elétrica.
Apresentam como base um ânodo, um cátodo e a pasta eletrolítica, onde
ocorrem as reações químicas que geram a corrente elétrica. Elas estão presentes
no dia-a-dia do ser humano e são amplamente usadas nos mais diversos aparelhos
eletrônicos. Esses dispositivos contêm
elementos potencialmente poluentes, tais como: Zn, Mn, Ni, Cd, Pb e Hg. Depois
de usadas, as pilhas domésticas são atualmente descartadas no lixo comum e
encaminhadas aos aterros sanitários, às usinas de compostagem ou às usinas
incineradoras. O passar do tempo
acarretará na contaminação do meio ambiente devido à corrosão da blindagem da
pilha disposta nos solos, que pode chegar até o lençol freático. Este trabalho
visa a adequação do descarte das pilhas eletrolíticas, por possuírem metais
poluentes e tóxicos, que se mostra necessário para diminuir os danos causados
ao meio ambiente que, diretamente, influencia a saúde da população.
O objetivo deste trabalho é mostrar métodos que possam
realizar a adequação do descarte das pilhas para que sejam menos nocivas ao
meio ambiente, pelo método de fusão com NaOH .
2 REVISÃO LITERÁRIA
2.1 Composição das
pilhas
Conforme mostra Afonso
(2002), em seus resultados, a manipulação da pasta eletrolítica das pilhas
Zn/MnO2 foi difícil devido à sua natureza gordurosa, o que
levava a perdas no momento de sua manipulação. A pasta eletrolítica representa,
na média, cerca da metade do peso total para as pilhas de Zn/MnO2,
fato que não acontece nas pilhas alcalinas, principalmente devido à maior
quantidade de invólucro externo (blindagem) nestes casos.
2.2 Recuperação do
zinco e do manganês após a fusão da pasta eletrolítica com NaOH
Segundo os experimentos de Afonso (2002); nesta fusão, as
equações 1 e 2 ocorrem para os elementos principais da pasta eletrolítica:
½ O2 + MnO2 + 2NaOH àNa2MnO4+
H2O Equação 1
ZnO + 2NaOH à Na2ZnO2 + H2O Equação 2
O sal Na2MnO4 (manganato
de sódio) é um sólido verde quase preto, solúvel em água, dando uma solução
verde-escura, estável em pH acima de 13. Nesta mesma faixa de pH, o zinco sofre
a seguinte reação, representada pela equação 3:
Na2ZnO2à Na2[Zn(OH)4]
Equação
3
Sendo o Na2[Zn(OH)4] um
composto incolor e solúvel.
O resíduo insolúvel da fusão foi totalmente dissolvido em HCl
concentrado a 60 oC. Na solução após resfriamento
identificou-se ferro, mercúrio, níquel e chumbo; não se
detectou zinco e manganês. Este resíduo corresponde, em média, a 4% p/p da
massa inicial da pasta eletrolítica utilizada.
Na etapa de redução, tem-se as seguintes reações,
representadas pelas equações 4 e 5:
Na2MnO4 + SO2à MnO2 + Na2SO4 Equação 4
H2O + 2Na2MnO4 + Na2S2O5
à2Na2SO4 +
2MnO2 + 2NaOH Equação
5
A ideia original de Afonso (2002), era decompor o manganato
totalmente a MnO2, dada a instabilidade do manganato e do
permanganato em meio alcalino sob aquecimento. A conversão do manganato a
permanganato foi, segundo ele, rápida, mas a conversão do permanganato a MnO2 mostrou-se
demasiado lenta. Por isso, eles usaram um redutor para abreviar o processo e a
reação ocorreu rapidamente à temperatura do laboratório.
Nos resultados mostrados por Afonso (2002), enfatizam a
necessidade de uma lavagem bem cuidadosa, particularmente quando a massa de MnO2obtida
é grande (como a das pilhas alcalinas), para a remoção do zinco. Apesar de uma
certa incerteza quanto aos teores finais frente às massas de MnO2 e
de ZnO isoladas, o teor de metais no efluente final é inferior a 1% p/p do
total dos mesmos.
As massas dos óxidos de manganês e de zinco, foram comparadas
(por eles), com as massas da literatura frente à pasta eletrolítica global e
foi notado que o percentual (p/p) desses elementos é razoavelmente constante e
independe (aparentemente) do tipo de pilha considerada. Os teores de zinco
achados para as pastas eletrolíticas estão em conformidade com os dados da
literatura, mas os de manganês superam os dados existentes, o que eles
explicaram pela mudança de tecnologia de manufatura das pastas eletrolíticas
das pilhas mais modernas.
3 CONCLUSÃO
Foi possível concluir que é necessária uma maior
conscientização da população quanto aos perigos do descarte inadequado das
pilhas comuns, pelo seu potencial prejuízo aos solos, rios, e à saúde das
pessoas que podem vir a ter um contato com os metais pesados provenientes
destas.
É possível concluir, também, que o método analisado neste
trabalho se mostrou útil para sua finalidade e que poderia inspirar esta adequação
em maior escala, não só feita no laboratório, mas de um projeto governamental
para proteção de sua natureza e população.
4 REFERÊNCIAS
AFONSO,
J. C., et. al., Processamento da Pasta Eletrolítica
de Pilhas Usadas. Scielo, 2003. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422003000400022>.
Acesso em 27 de set. de 2015.
PINHEIRO
S. R.; et. al., Recuperação do metal Zn
das Pilhas Comerciais: Mesclando a educação Ambiental e os Métodos
Eletroanalíticos. In: SEMINÁRIO DE IC DA UFT, 10, 2014, Palmas. Disponível em: <http://eventos.uft.edu.br/index.php/sic/X/paper/viewFile/1230/401>.
Acesso em 28 de set. de 2015.
Nenhum comentário:
Postar um comentário