Bianca Molinari Franco; Giovanna Martins
Araújo; Juliana Lury Katayama; Ricardo Rayol; Victor Stephan Dias
Orientador: Profa. Rebeca Piumbato Chaparro
FACULDADES OSWALDO
CRUZ
Bacharelado em
Química
RESUMO:
A galvanoplastia é um processo muito utilizado na indústria química e que
ocasiona alguns resíduos tóxicos, chamados de efluentes. Este artigo tem como
propósito pesquisar e analisar o processo de tratamento de efluentes gerados na
galvanoplastia por meio da precipitação química, que consiste no ajuste do pH
para que os metais pesados precipitem e sejam retirados por filtração. É
necessário que o tratamento seja eficaz para que possa realizar seu devido
descarte dentro dos padrões estabelecidos pela Legislação Ambiental.
Palavras-chave:
Galvanoplastia. Efluentes. Precipitação Química.
1 INTRODUÇÃO
A galvanoplastia é um processo
químico normalmente usado para limpeza e revestimento metálico de superfícies. A
base desse processo são metais e reativos químicos e sua utilização gera
resíduos químicos e efluentes, com elevada carga tóxica, que são descartados
periodicamente afetando o meio ambiente e a saúde da população, portanto se faz
necessário o tratamento destes efluentes para o enquadramento dentro dos
padrões estabelecidos pela Legislação Ambiental.
Esse artigo tem como objetivo
principal pesquisar e analisar o processo de tratamento de efluentes gerado na
galvanoplastia. Por se tratar de um processo muito usado em indústrias existem
algumas maneiras de fazer o tratamento, porém a técnica que melhor destaca a
química qualitativa é o de precipitação química no qual o estado físico de
algumas substâncias é alterado para que estas possam ser removidas
posteriormente através da filtração.
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TRATAMENTO
DE EFLUENTES
Galvanoplastia é um tratamento de
superfície que consiste em depositar um metal sobre outro. As duas atividades
básicas da galvanoplastia para a indústria são: preparação da superfície
(limpeza da peça) e a aplicação da camada metálica. Durante o processo são
realizados banhos em soluções aquosas e lavagens que geram efluentes líquidos
que contem diversos metais pesados, que serão descartados posteriormente.
O processo de galvanoplastia
envolve três etapas:
a) Pré-
tratamento: no qual ocorre a retirada de imperfeições e materiais da superfície
que pode ser realizado por vários processos como o polimento e decapagem. Após
a retirada das imperfeições ficam resíduos do líquido sobre a peça. Para
remover esse líquido, utiliza-se a lavagem com água e em alguns casos quando se
trata de líquidos com reações diferentes utiliza-se a neutralização.
b) Revestimento:
nessa etapa utiliza a corrente elétrica para que ocorra a deposição
eletrolítica. A peça que será revestida deve estar ligada ao polo negativo do
gerador, constituindo o cátodo, onde ocorre a deposição do metal. Existem diversos tipos de banhos de
galvanização, mas os mais utilizados são: zinco, cromo, níquel, cobre e cádmio.
c) Passivação azul brilhante: essa é a etapa
final, que tem como finalidade dar um acabamento. E é muito utilizado para a
fabricação de utensílios decorativos.
Diversas técnicas podem ser empregadas
para o tratamento dos efluentes gerados no processo. Como por exemplo, a
ultrafiltração, osmose reversa, troca de íons, coagulação e floculação: porém,
uma das mais utilizadas é a precipitação química devido ao baixo custo dos
alcalinizantes e a facilidade da operação e manutenção dos equipamentos.
O método consiste no ajuste do pH
do meio até valores acima de 9,0 para que os metais pesados se precipitem. Para
que isso ocorra são empregados os agentes precipitantes que tornam o meio
básico. A equação 1 representa a reação de modo geral.
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Equação 1
– reação geral
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O metal pesado (M) que será removido, podendo ser Cobre, Ferro, Cromo,
Níquel ou Manganês, está solúvel no efluente. Para que possa ser removido, é
necessário adicionar o agente precipitante (XOH), que pode ser solução de NaOH,
NH4OH, até MgO ou CaO. O agente altera o pH do efluente e reage com
o mesmo, formando uma solução insolúvel com o metal pesado (MOH). Após a reação
completa, a solução insolúvel é filtrada, sendo removida do efluente.
Algumas indústrias geram efluentes líquidos que contem manganês. Para removê-lo
do efluente é adicionado um agente precipitante, como o NaOH. Ao adicionar o
agente precipitante, o pH se elevará e ocorrerá à formação de um precipitado de
manganês, no caso, hidróxido de manganês, de acordo com a equação 2.
2 NaOH(aq) + Mn2+
(aq) → Mn(OH)2(s) + 2 Na+(aq)
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Equação 2
– reação de precipitação do íon manganês
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Outro exemplo
que pode ser citado é a remoção do cromo, que normalmente está presente na
forma de ácido crômico. Primeiro ele deve ser reduzido de hexavalente para
trivalente adicionando um agente redutor, como o metabisulfito de sódio
conforme representa a equação 3.
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Equação 3
– reação de redução do cromo
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Como o cromo
ainda está em solução é adicionado um agente precipitante como o hidróxido de
cálcio. Este processo está representado conforme a equação 4. Após a reação o
cromo é depositado no fundo do tanque de reação e descartado na fase sólida.
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Equação 4
– reação de precipitação do íon cromo
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O processo
também pode ser feito em apenas um tanque. Por exemplo, em um tanque contendo
cobre, zinco e cádmio, adicionamos um hidróxido lentamente. No 1º estágio: o pH
é ajustado até que precipite o Cu(OH)2. Este precipitará primeiro,
pois precisa de uma concentração mais baixa de íons OH- para
precipitar. No 2º estágio: a
concentração de íons OH- aumenta, tornando o meio mais básico até
que precipite o Zn(OH)2. E no 3º estágio: mais hidróxido é
adicionado, até que precipite o Cd(OH)2. Após a remoção dos metais é
necessário à correção do pH para a adequação do descarte, também se deve
monitorar o pH, pois os hidróxidos se tornam solúveis quando o pH ultrapassa o
ponto ótimo devido ao deslocamento do equilíbrio da reação.
Todo método possui suas
desvantagens. A precipitação química pode apresentar reações paralelas, devido
à composição química do efluente. Também é necessário estabelecer a dosagem
correta do agente precipitante para que não se tenha uma redução na eficiência
do tratamento, e acabe formando hidrocomplexos solúveis.
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CONCLUSÃO
A galvanoplastia é um processo
que gera resíduos tóxicos. Portanto se faz necessário o tratamento destes
resíduos da forma mais adequada possível, para em seguida realizar seu devido
descarte, dentro dos padrões estabelecidos pela Legislação Ambiental.
4 REFERÊNCIAS
COLARES, C. J. G.; SANTANA, E. J.;
COLARES, E. C. G.; COSTA O. S. Estudo de
Caso do Tratamento de Efluentes Líquidos Gerados no Processo de Galvanoplastia.
Universidade Federal de Goiás, 2010.
THEODORO, P. S. Utilização da Eletrocoagulação no Tratamento
de Efluentes da Indústria Galvânica. Universidade Estadual do Oeste do
Paraná, 2010.
NETO, A. P.; BRETZ,
J. S.; MAGALHÃES, F. S.; MANSUR, M. B.; ROCHA, S. D. F. Alternativas para o Tratamento de Efluentes da Indústria Galvânica. Engenharia
Sanitária Ambiental. Vol. 13. Rio de Janeiro, 2008.
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