Estudo do comportamento eletroquímico do cobre em soluções alcalinas e na presença de alguns azóis via voltametria cíclica.

• Ano de defesa: 1998
• Autor(a) principal: Maria Elizabeth Brotto
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Tecnológico de Aeronáutica
• Palavras-chave em Português: Cobre; Hidróxidos; Soluções alcalinas; Eletroquímica; Metais; Engenharia química
• Link de acesso: http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=2582

O comportamento do cobre em soluções aquosas ácidas e alcalinas tem importância industrial, devido suas inúmeras aplicações. Um dos objetivos deste trabalho é verificar o comportamento eletroquímico do cobre em soluções de hidróxido de sódio, potássio ou bário, para a obtenção de mais informações e características do referido meta, com relação as já existentes. Empregou-se a técnica da voltametria cíclica para a realização dos experimentos, considerando-se com variáveis: o íon e a concentração de hidróxido, a velocidade de varredura, o intervalo de potencial e a aeração da solução. Os voltamogramas cíclicos do cobre em solução de NaOH e de KOH têm formatos semelhantes, já aqueles de Ba(OH)2 mostram o primeiro e segundo picos anódicos acoplados dificultando sua interpretação. Apesar de o terceiro pico anódico estar melhor delineado, e portanto mais perceptível nos voltagramas do cobre em solução de Ba(OH)2, quantitativamente, resultados mais satisfatórios, para este pico, foram encontrados a partir dos voltamogramas do cobre em solução de NaOH. A variação no potencial de inversão de varredura possibilitou o estabelecimento da correspondência entre as reações de oxidação e de redução. Da variação da concentração de hidróxido e da variação da velocidade de varredura para as soluções de NaOH e de Ba(OH)2, quando possível, obtiveram-se parâmetros eletroquímicos que, tratados matematicamente conduziram à seguinte seqüência de processos na oxidação: 1. Eletrossorção de hidroxilas, 2. Oxidação de Cu a Cu+, 3. Oxidação de Cu+ a Cu2+ e/ou Cu a Cu2+ e 4. Oxidação de Cu2+ a Cu3+. Na redução a seqüência é: 1. Redução de Cu3+ a Cu2+, 2. Redução de Cu2+ a Cu+ e 3. Redução de Cu+ a Cu. Sob o ponto de vista eletroquímico, o uso dos critérios diagnósticos mostrou que os processos relativos à oxidação/redução de Cu a Cu+ e à oxidação/redução de Cu+ a Cu2+ são irreversíveis; enquanto que os processos envolvidos com a oxidação/redução de Cu2+ a Cu3+ são reversíveis.O efeito de aeração do meio foi investigado nos voltamogramas do cobre em solução de KOH. Para a varredura no sentido positivo de potencial, a aeração não afetou os potenciais de pico, mas alterou as correntes de pico, que aumentaram com a presença de oxigênio. Para a varredura no sentido negativo de potencial, a aeração deslocou os potenciais de pico no sentido positivo, em relação aos correspondentes em meio desaerado. Ocasionou também, um aumento das correntes do pico de redução. Estas constatações mostram que, em meio aerado, formam-se maiores quantidades de produtos de oxidação, a serem posteriormente reduzidos, em potenciais mais positivos do que em meio desaerado. O outro objetivo do trabalho foi analisar a ação inibidora de azóis na oxidação do cobre em soluções alcalinas. No estudo dos sistemas cobre-solução de hidróxido-azol utilizou-se, também como técnica, a voltametria cíclica, destacando-se como variáveis: o tipo de inibidor, sua concentração e a velocidade de varredura. Para o sistema cobre-solução de NaOH 1,0 M foram utilizados o benzotriazol (BTAH), o 2-mercaptobenzotiazol (2-MBT) e suas misturas. Estes compostos orgânicos deslocam no sentido positivo os potenciais dos picos correspondentes às reações de oxidação do metal e reduzem às intensidades de correntes destes picos. Estes efeitos tornam-se mais evidentes, a partir de concentrações de inibidor de 1,0 x 10-4M. Por outro lado, o aumento da concentração de inibidores, não afetou os potenciais dos picos de redução, mas diminui as intensidades de suas correntes de pico. Para os sistemas cobre-solução de Ba(OH)2 0,050 M e saturada utilizou-se como inibidor o BTAH, que deslocou no sentido positivo os potenciais dos picos correspondentes às reações de oxidação e de redução do metal e reduziu as intensidades de corrente de picos. Estas verificações experimentais comprovam a existência de reações de coordenação, nas regiões de formação de Cu+ e do Cu2+, na presença de azóis. A formação de complexos poliméricos do tipo [CuBT