Aplicação da tecnologia eletroquímica para a remoção e monitoramento de metais pesados em efluentes aquosos

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Eiband, Maria Maésia Soares Gomes
• Orientador(a): Huitle, Carlos Alberto Martinez
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Cádmio; Chumbo; Eletrocoagulação; Eletroanálise
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/19745

Os metais pesados estão presentes em resíduos industriais. Estes metais podem gerar um grande impacto ambiental contaminado água, solos e plantas. A ação química de metais pesados tem despertado grande interesse ambiental. Neste contexto, esta pesquisa teve como objetivo principal testar o desempenho de tecnologias eletroquímicas para a remoção e quantificação de metais pesados. Primeiramente, a técnica eletroanalítica de esgotamento ou redissolução (Adsortion stripping voltammetry, em inglês) com eletrodo de carbono vítreo (GC) foi padronizada a fim de usar essa metodologia para a quantificação dos metais durante sua eliminação mediante o processo de eletrocoagulação (EC). As curvas analíticas necessárias foram avaliadas visando obter confiabilidade na determinação e quantificação de Cd2+ e Pb2+ separadamente ou em uma mistura (soluções sintéticas contendo Cd2+ e Pb2+). Entretanto, o processo de remoção mediante a EC foi desenvolvida empregando uma célula eletroquímica em fluxo contínuo (EFC) para a remoção de Cd2+ e Pb2+. Os experimentos foram realizados utilizando eletrodos em placas paralelas de Al com 10 cm de diâmetro e área de 63,5 cm2. A otimização das condições para a remoção de Cd2+ e Pb2+ no tratamento de 2 L de solução, com fluxo de 151 L h-1 foram estudadas em função de diferentes valores de corrente aplicada durante 30 min. A remoção dos íons de Cd2+ e Pb2+ da solução foram monitoradas durante a eletrólise utilizando a voltametria de redissolução empregando o GC como sensor. Os resultados mostraram que a eliminação de Pb2+é eficiente quando o processo de EC é utilizado, obtendo valores de remoção de 98% em 30 min. Este comportamento é dependente da corrente aplicada, o que implica num aumento do consumo de energia. A partir dos resultados também verificou-se que a voltametria de redissolução (AdSV) é bastante confiável na determinação da concentração de Pb2+, quando comprada com a técnica de absorção atômica (AA). Diante disto, como segundo objetivo deste trabalho foi avaliar a remoção de Cd2+ e Pb2+ mediante a EC, acoplando esta tecnologia eletroquímica com a metodologia eletroanalítica para a quantificação destes metais durante sua remoção de efluentes sintéticos. A eficiência de remoção, com o aumento da corrente foi confirmada, obteve-se remoção 93% e 100% de Cd2+ e Pb2+ respectivamente, após 30 min de EC. O aumento da corrente promove a oxidação dos eletrodos de sacrifício, e consequentemente o aumento da quantidade de coagulantes, que influencia a eliminação dos metais em solução. A AdSV é uma maneira rápida, confiável, econômica e simples para determinar íons de Cd2+ e Pb2+ durante suas remoções, o método eletroanalítico pode ser utilizado com confiança aceitável, assegurando a precisão da quantificação e uma boa sensibilidade e, além disso, é mais barato do que os normalmente usados, que requerem a utilização de reagentes tóxicos e mais caros. Os nossos resultados demonstraram o potencial de técnicas eletroanalíticas para monitorar o curso de intervenções ambientais. Assim, a aplicação das duas técnicas associadas pode ser um caminho confiável para monitoramento de impactos ambientais devido à contaminação de ecossistemas aquáticos por metais pesados.