Eletroquímica Industrial: Uma Nova Abordagem de Ensino

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ELETROQUÍMICA INDUSTRIAL: UMA NOVA ABORDAGEM DE ENSINO
Fernando B. Mainier, Universidade Federal Fluminense (UFF)
RESUMO
A eletroquímica é uma ciência com grande espectro e aplicações na maioria dos segmentos
industriais. Essas aplicações contemplam sensores, controladores, sistemas de análise,
corrosão e proteção anticorrosiva, tecnologias de superfície, geração de energia, obtenção
eletrolítica de metais, materiais e substâncias químicas, reciclagem e tratamento de
efluentes. O presente trabalho consiste na tentativa de associar e integrar duas ciências, a
Eletroquímica Industrial e a Educação, no sentido de desenvolver uma nova abordagem
técnico-científica que venha contemplar as idéias geradas e as experiências adquiridas no
ensino e na pesquisa dos processos industriais eletroquímicos. Objetivou-se a criação de
uma disciplina, a Eletroquímica Industrial, vetor de ensino, baseada na formação histórica
dos princípios eletroquímicos, na amplitude e na aplicação dos diversos produtos da
indústria eletroquímica e também nos experimentos laboratoriais. Além disso, o processo
de construção do conhecimento na eletroquímica industrial converge na formação da
consciência técnica crítica em eletroquímica, na elaboração de tecnologias limpas e
consequentemente na preservação ambiental. Finalmente, conclui-se que a eletroquímica
será a técnica do próximo milênio tanto na produção de metais, produtos inorgânicos e
orgânicos quanto no tratamento de efluentes industriais.
1. HISTÓRICO
Se fosse possível voltar ao passado, no final do século XVIII e início do século
XIX, para entrevistar os precursores da eletroquímica, e, se possível, fotografar seus
experimentos e seus laboratórios, provavelmente seria uma avaliação clarificada e in situ
de como o conhecimento desta técnica se propagou. Os levantamentos históricos e as
biografias dos homens de ciência daquela época revelam que foi um período bastante fértil,
principalmente na Europa, para o desenvolvimento das ciências e das técnicas (Heilbron,
1979). Nomes de cientistas como Biot, Ampère, Fresnel, Oersted, Laplace, Lavosier,
dentre outros, atestam e reforçam que eram intensas as pesquisas, abrangendo a
Matemática, a Ótica (luz), a Eletricidade, o Magnetismo e os fundamentos da Química.
No final do século XVIII, em 1786, Galvani (Roberts, 1995) realizou uma série de
experiências e observações sobre as convulsões ocorridas nas pernas dissecadas de rãs,
suspensas por um gancho de latão sobre um chapa de ferro e submetidas a uma descarga de
uma máquina eletrostática. Concluiu, na ocasião, que o fenômeno observado era originário
de uma nova forma de eletricidade, denominada de “eletricidade animal”.
Em 1793, Volta (Roberts, 1995) rebate esta teoria e mostra que tal fato deixava de
acontecer quando os dois ganchos metálicos, o de ferro e o de latão, eram retirados da
perna da rã. Embora, ainda, acreditasse que os músculos e nervos da rã funcionassem como
um eletroscópio de alta sensibilidade, capaz de detectar uma fraca corrente elétrica.
A Eletroquímica, objeto deste estudo, é fruto destas interações científicas. Talvez
tenha nascido no dia 20 de março de 1800, quando Alessandro Volta demostrou, na
presença de Sir Joseph Banks, presidente da Royal Society, em Londres, que um
empilhamento de discos de prata e de zinco, dispostos na forma de uma coluna e separados
por cartões embebidos em água salgada, gerava espontaneamente eletricidade, sem
necessidade de nenhuma máquina eletrostática (figura 1).
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Este fato histórico causou uma grande reviravolta científica na época, marcando o
início do conhecimento das “pilhas”, que, hoje, já fazem parte da vida cotidiana do
homem, seja na lanterna, no rádio portátil, no relógio de pulso ou num marca-passo, junto
ao seu coração.
Um depoimento bastante interessante, datado de dezembro de 1899, é do cientista
Augusto Righi, que, ao discursar sobre a pilha de Volta, na abertura do Primeiro Congresso
Nacional de Eletricidade da Itália, dizia:
... este fato não aconteceu por acaso, foi fruto de uma série de longas pesquisas,
perspicácia, experimentos engenhosos e inteligentes, inspirados e baseados em
sucessivas deduções lógicas. Graças à pilha, a eletricidade teve acesso, quase que
exclusivamente devido ao objeto desta pesquisa, tornando-se uma fonte de energia
potente, fecunda e universal. Através deste conhecimento a ciência oferece uma
energia multiforme, capaz de ou destinada a produzir mutações profundas na
civilização humana, podendo ser comparada ao poder que o homem obteve do fogo
nas eras pré-históricas (CCS, 1997).
Todos os depoimentos pesquisados na literatura vêm apenas corroborar a
importância da descoberta feita por Alessandro Volta, pois, sem sua participação direta,
como experimentador, a sociedade, provavelmente, não teria desfrutado o desenvolvimento
científico e tecnológico que ocorreu e continua ocorrendo no mundo moderno. Se tal fato
não acontecesse, talvez o desenvolvimento industrial da Eletroquímica tomasse outro rumo
ou ficasse à espera de 10 anos ! 20 anos! ou 100 anos!
O conhecimento da geração de corrente elétrica, através de um empilhamento de
discos de zinco e de prata, separados por papelão embebido em água salgada, se espalhou
no meio científico, criando condições, diretas e indiretas, para o desenvolvimento de outras
linhas de pesquisa na área da Eletroquímica.
Rapidamente, este conhecimento se disseminou na corrente científica, pois, logo
dois meses depois, em maio de 1800, Nicholson e Carlisle já faziam a decomposição da
água, em oxigênio e hidrogênio, por meio da corrente elétrica, utilizando a pilha de Volta.
Ainda na vigência do século XIX, vale destacar as importantes contribuições que se
sucederam com os trabalhos de pesquisa e com o desenvolvimento de técnicas
eletroquímicas realizados por Humphry Davy (Goliski, 1992; Knight, 1993) e por Michael
Faraday (Tynday, 1894; Williams, 1965).
Os trabalhos laboratoriais realizados por Humphry Davy, através da utilização de
possantes pilhas, possibilitou a descoberta e a obtenção de elementos como sódio, potássio,
magnésio, bário, estrôncio, cálcio e cloro. Uma avaliação crítica das publicações originais
de Davy mostram, principalmente através dos esquemas e dos desenhos dos equipamentos
de laboratório, uma certa criatividade, engenhosidade e critérios na confecção dos
experimentos, que em nada devem aos experimentos do nosso século.
Em 1813, Michael Faraday aos 22 anos foi trabalhar como auxiliar no laboratório
da Royal Society e, a partir de 1825, já exercia o cargo de Diretor da Royal Society,
substituindo Hamphry Davy, que passou a Presidente. Sua contribuição à Eletroquímica foi
fundamental, pois definiu quantitativamente as relações entre a massa de um elemento e a
Fig. 1– Pilha desenvolvida por Alessandro Volta
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carga elétrica, passada através de um eletrólito, por meio de duas leis fundamentais,
conhecidas como Leis de Faraday. No campo do magnetismo, fez duas importantes
descobertas; uma foi determinar a existência do diamagnetismo e a outra, a identificação
da influência do magnetismo no poder rotatório dos planos de luz, polarizada em função de
certos tipos de vidros.Em 1832, Faraday publicava que, por meio de experimentos
laboratoriais, tinha conseguido converter o magnetismo em eletricidade. O experimento
consistia em passar uma corrente através de uma bobina de fios, que gerando um campo
magnético, que induzia uma corrente elétrica numa segunda bobina.
Logo a seguir, em 1834, Faraday publicou os estudos quantitativos, referentes à
relação entre a quantidade de eletricidade que passa numa solução condutora e a
quantidade de substância transformada em cada um dos condutores utilizados. Suas
experiências consistiam em passar uma corrente elétrica por determinado tempo numa
cuba eletrolítica. Observou neste experimento que havia produção de certa quantidadede
substância, proporcional à quantidade de eletricidade passada. A partir destas observações,
começaram-se a desenvolver conceitos para o estabelecimento das leis fundamentais que
regem a Eletroquímica
É importante assinalar que as leis desenvolvidas por Faraday sobre a eletroquímica
precederam a descoberta dos elétrons (1897), e conseqüentemente, a teoria atomística de
Bohr. Entretanto, ele, como cientista, “sentia” que havia um fluxo, ainda desconhecido,
que migrava do anodo para o catodo, produzindo as reações na cuba eletrolítica.
Outro fato que merece destaque são as familiares baterias de chumbo-ácido,
utilizadas nos veículos automotores inventadas por Planté, em 1859. Este acumulador de
energia consistia em duas placas de chumbo, como eletrodos, imersas em solução de ácido
sulfúrico a 28%, em massa e densidade igual a 1,2. A grande vantagem destas células é a
reversibilidade, ou seja, elas podiam ser regeneradas por meio da passagem de uma
corrente elétrica exterior.
Segundo Rieger (1994), somente em 1868 é que foi criada a primeira pilha seca,
semelhante às pilhas atuais, denominada, na época, de pilha de Leclanché. Era constituída
de um eletrodo de zinco e um de grafite, envolvidos por dióxido de manganês (MnO2) e
colocados num meio poroso, juntamente com uma solução a 20% de cloreto de amônio
(NH4Cl). O zinco constitui o pólo negativo e o grafite, o pólo positivo, fornecendo, assim,
uma diferença de potencial de 1,3 a 1,5 volts.
A atual teoria sobre o potencial de eletrodo equacionando todo o conhecimento
anterior das relações da eletroquímica, foi formulada por Nernst, em 1889, ao supor que
todo elemento é capaz de formar um eletrodo ativo, dissolvendo-se parcialmente, quando o
mesmo é introduzido em uma solução eletrolítica ou em água pura. Isto significa que a
energia livre do metal, no estado metálico é superior à energia livre do metal no estado
iônico, na solução. Neste caso, existe a tendência termodinâmica da passagem de íons do
metal para a solução. Esta transferência de íons faz com que a placa de metal adquira carga
negativa, devido à permanência de elétrons nela, e a solução adquire carga positiva, devido
aos novos íons na solução. Esta dupla camada existente na interface metal-solução, produz
um campo elétrico perpendicular à interface, dificultando a passagem de mais íons
positivos para a solução, fazendo com que a corrente elétrica seja reduzida rapidamente a
zero, alcançando-se, assim, o estado de equilíbrio. Esta diferença de potencial foi
denominada potencial de eletrodo. O valor deste potencial depende do material que
constitui o eletrodo e das condições do eletrólito (concentração, temperatura , pressão).
Com o passar dos anos, a Eletroquímica desenvolvida por Volta, desde 1800, tem
se solidificado em teorias mais precisas, sendo atualmente classificada como um segmento
da Físico-Química e, desta forma, penetra cada vez mais em outras ciências que fazem
interfaces com a química, encontrando aplicações nos segmentos da Bioquímica, da
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Medicina e da Engenharia, conforme mostram os nichos tecnológicos apresentados a
seguir.
2. NICHOS TECNOLÓGICOS
O grande progresso da Eletroquímica, direcionada à tecnologia e denominada de
Eletroquímica Industrial, tem proporcionado uma série de desenvolvimentos, atingindo
vários segmentos e aplicações industriais, tais como baterias, novos tipos de pilhas, células
de combustíveis, revestimentos metálicos, refino eletrolítico de novos metais,
eletrossínteses de produtos orgânicos, sensores, monitores, controladores, analisadores,
técnicas de proteção anticorrosivas, tecnologias de superfícies, geração de energia, etc.
A Eletroquímica, como ciência, cria o conhecimento e a tecnologia aplicada,
desenvolve e gera um produto que, na maioria das vezes, traz benefícios à sociedade, mas,
por outro lado, estes meios de produção e o produto final descartado acabam criando
impactos ambientais. Mas também, como ciência, tem o poder de criar o conhecimento na
área da despoluição, por meio do desenvolvimento de processos eficientes de remoção de
contaminantes em efluentes industriais.
Desta forma, estas aplicações podem ser classificadas em diretas e indiretas. A
aplicação direta pressupõe um processo que utiliza, especificamente, os princípios
eletroquímicos, sejam espontâneos ou não-espontâneos. As aplicações indiretas referem-se
aos processos que ocorrem sem uma imposição específica do potencial eletroquímico,
embora existam áreas cinzentas difíceis de serem classificadas.
Atualmente, a Eletroquímica Industrial não mais se restringe à obtenção eletrolítica
do alumínio, do cobre ou do zinco, nem à fabricação do cloro e da soda cáustica e nem à
produção de hidrogênio e de oxigênio, por meio da eletrólise da água; ela tem-se projetado
na linha das tecnologias limpas (clean technology), atuando na síntese de novos produtos
orgânicos, na reciclagem e no tratamento de efluentes industriais.
Os processos e os produtos gerados através da tecnologia eletroquímica
representam, atualmente, nos Estados Unidos, uma grande fatia do mercado americano,
com cerca de 35 bilhões de dólares. A matriz eletroquímica (quadro 1) visa classificar e
estabelecer os domínios de algumas das aplicações tecnológicas da atualidade em função
dos seus mercados (quadros 2 e 3).
Quadro 3.1 – Matriz de aplicação tecnológica da eletroquímica
Domínio Tecnológico Aplicação Industrial
Eletrossíntese Produtos inorgânicos e orgânicos ; Metais e ligas;
Semicondutores; Polímeros condutores de ele-
tricidade
Armazenamento e conversão de
energia
Células de combustíveis; Baterias e células solares
Sensores e monitoramentos eletro-
químicos
Eletrodos seletivos para identificação de íons ;
Sensores biomédicos; Polarografia; Detecção
eletroquímica; Medidores de pH, condutividade,
oxirredução.
Tratamento de metais e de mate-
riais metálicos
Eletrodeposição e deposição sem corrente elétrica
Polimento eletrolítico e decapagem eletroquímica
Pintura eletroforética; Anodização
Proteção anticorrosiva Revestimentos metálicos; Proteção catódica
Tratamento de efluentes e reutili-
zação industrial
Remoção de íons metálicos. produtos orgânicos e
inorgânicos; Purificação de água e eletrodiálise;
Geração in situ de substâncias oxidantes; Trata-
mentos de gases industriais; Eletrofloculação
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Quadro 2 - Distribuição do mercado associado, às tecnologias eletroquímicas
Processos/produtos Mercado (bilhões de dólares)
Eletrossíntese de metais e produtos químicos 13,0
Semicondutores (processos e processamento) 1,0
Baterias e pilhas 4,0
Eletrodeposição de metais e ligas 10,0
Tecnologia e técnicas anticorrosivas 1,8
Sensores
Aplicação na saúde e afins
Aplicações no lar/automóvel
Aplicações industriais
1,8
1,9
1,5
Membranas 0,5
Quadro 3 - Mercado de metais e de produtos químicos, obtidos a partir da eletrossíntese
Metais e produtos químicos Mercado (bilhões de dólares)
Alumínio 4,0
Cloro/soda cáustica 5,7
Cobre 2,2
Magnésio 0,3
Zinco 0,3
Outros 0,5
3. A DISCIPLINA ELETROQUÍMICA INDUSTRIAL NOS CURSOS
UNIVERSITÁRIOS: UMA VISÃO CRÍTICA
Tomando por base o início do século XIX até os dias de hoje, verifica-se que a
Eletroquímica imprime uma atuação marcante nos diversos setores da sociedade, seja
através da disseminação de pilhas e de baterias, seja na obtenção de metais, como o
alumínio, ou, modernamente nos tratamentos de despejos industriais visando, a
preservação do meio ambiente. O domínio tecnológico apresentado anteriormente no
quadro 1, demonstra o grande poder de difusão que esta tecnologia tem deixado, através de
suas marcas e raízes, nas diversas partes do mundo e até na conquista espacial.
No entanto, como disciplina difusora de conhecimento, ainda é timidamente
apresentada ou, então, é praticamente alijada e ignorada do processo de ensino-
aprendizagem do curso fundamental ao universitário.Para se ter uma visão da importância e do relacionamento da eletroquímica no
contexto do conhecimento, toma-se por base o cotidiano, buscando-se, sem necessidade de
aprofundamentos e entrevistas, o comportamento e as observações de um personagem da
sociedade, com status social definido, frente à eletroquímica, que, direta ou indiretamente,
faz parte do seu dia-a-dia no trajeto casa-trabalho-casa.
Ao acordar, ouve o som estridente do despertador ou da música do rádio,
lembrando que ambos são alimentados por pilhas, mas, na sua inocência não é capaz de
supor que a pilha descartável, também denominada de “pilha seca”, foi desenvolvida por
Leclanché, em 1880. Além disto, não tem a dimensão de que, atualmente, a produção
destas pilhas descartáveis é da ordem de 12 bilhões por ano.
No café da manhã, o papel aluminizado, que envolve o biscoito, e a janela com
esquadrias de alumínio refletem, neste século, a presença da Eletroquímica na grande
produção deste metal. No entanto, esta realidade só ocorreu devido ao processo
eletroquímico, que transformou o custo do alumínio de 1.500 dólares por quilo em 1846
para alguns centavos de dólares em 1999.
Ao dar partida no automóvel, ele jamais se lembraria de Planté, o homem de ciência
que desenvolveu, em 1859, as baterias de chumbo-ácido sulfúrico. A grandeza desta
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invenção só pode ser avaliada pela determinação do número de veículos que circulam neste
planeta nestes quase 100 anos.
No escritório, ao seu redor, ele vê o cromado da cadeira, o cadmiado da fechadura
da porta e a bateria de níquel-cádmio do telefone celular, entretanto, desconhece
completamente que o computador à sua frente possui inúmeras peças revestidas
eletroliticamente, que lhe conferem propriedades de tecnologia de ponta.
Ao chegar em casa, este personagem igual a tantos outros na sociedade, percebe ao
refletir e ao questionar naquele momento, o seu desconhecimento da ação da Eletroquímica
na série de inventos que lhe tem proporcionado bem-estar. Levando-o a pensar que sem a
difusão do conhecimento da Eletroquímica na sociedade, torna-se difícil o entendimento
destas ações.
Por outro lado, o nascimento da consciência crítica começa a tomar forma na
necessidade de avaliar criticamente como age a tecnologia eletroquímica, ao ser
questionada sobre as vantagens e as desvantagens que esta técnica traz ao homem e ao
meio ambiente.
Nas incursões feitas no meio universitário, fundamentalmente nos centros
tecnológicos, constatou-se que o cenário descrito para o homem comum não é muito
diferente do encontrado nos alunos e em alguns professores, principalmente nos
questionamentos dirigidos ao domínio tecnológico e ao meio ambiente.
Observou-se o desconhecimento generalizado desde os fatos históricos mais
importantes aos processos de fabricação e aos produtos oriundos destes processos. Com
base nos pressupostos da razão do conhecimento científico e tecnológico, é inadmissível
que seja permitido aos tecnólogos e aos gerentes de tecnologias o desconhecimento das
técnicas e dos resíduos que tais processos possam causar ao sistema ambiental.
Da mesma forma que a Eletroquímica Industrial pode ser usada para descontaminar
certas contaminações ambientais, ela, como tecnologia, tem gerado e continua gerando
resíduos ou produtos que, indiretamente, causam problemas ambientais, como é o caso das
células de mercúrio para produção de soda-cloro, a produção de alumínio, a produção
eletrolítica de zinco e de cádmio, entre outras.
Por outro lado, o poderio da sociedade industrial, segundo Toffler (1992), avança
vertiginosamente e impõe suas diretrizes nas transações comerciais e industriais, obrigando
o desenvolvimento de processos que muitas vezes estão na contramão da sociedade.
Os atuais técnicos ou engenheiros não podem mais estar à deriva da Revolução
Tecnológica em curso; é cada vez mais importante que este profissional seja formado na
visão crítica dos processos industriais e tenha criatividade, capacidade de trabalhar em
grupo, multidisciplinaridade e um posicionamento crítico dos impactos que os processos
causam no meio ambiente. Vale lembrar novamente Rubio (1989), ... o que sabemos deve
ser suficiente para sermos capazes de viver uma vida comprometida com a nossa história
atual. O que não sabemos nos mantém abertos ao futuro, ao desconhecido, evitando-se,
assim, a instalação e a acomodação com o presente (p.13).
É difícil fazer previsões, entretanto, é fundamental o estabelecimento da
responsabilidade diante do futuro, principalmente sobre a questão dos contaminantes e da
geração de resíduos, embora tal responsabilidade esteja intrinsecamente ligada à vigilância
permanente das agências ambientais, às organizações não governamentais, às repercussões
ambientais e à saúde pública, tornando obrigatório o conhecimento das rotas industriais e a
imposição de padrões e parâmetros críticos, pois, segundo Doménech (1994):
Os resíduos estão começando a ser protagonistas indesejáveis de nossa vida diária e
pode-se assegurar que continuarão sendo nos próximos anos. É conseqüência do
desenfreado consumo de produtos de todo tipo que vem ocorrendo ao longo dos
anos. Entretanto, em função da máxima usar e tirar, que tem impregnado os
costumes da sociedade ocidental, a responsabilidade da geração de grandes
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quantidades de resíduos, cuja presença no ambiente põe em perigo a vida no nosso
planeta ( Doménech, 1994, p.9).
4. PROPOSTA DE IMPLANTAÇÃO DA DISCIPLINA ELETROQUÍMICA
INDUSTRIAL NOS CURSOS DE ENGENHARIA QUÍMICA E DE QUÍMICA
INDUSTRIAL
Com base nos requisitos anteriores é feita, a seguir, uma proposta de implantação
do ensino da disciplina Eletroquímica Industrial nos cursos de Engenharia Química e de
Química Industrial constando das seguintes partes:
4.1 Objetivos
A disciplina deve alcançar os seguintes objetivos:
· demonstrar a importância do conhecimento da eletroquímica desde o século XVIII;
· identificar, interpretar, caracterizar e analisar os princípios, as leis e os mecanismos
envolvidos nos processos eletroquímicos industriais;
· avaliar criticamente as vantagens e as desvantagens dos processos eletroquímicos e
seus produtos gerados;
· analisar a problemática ambiental, com base nos processos eletroquímicos;
· ampliar a capacidade do aluno de observar, refletir, analisar e de desenvolver o sentido
de pesquisa e questionamento, com base nos experimentos eletroquímicos.
4.2 Ementa
A história da Eletroquímica. Revisão dos conceitos de: reações de oxirredução,
potencial eletrodo, pilhas eletroquímicas, eletrólise. Corrosão eletroquímica e eletrolítica.
Proteção catódica. Revestimentos eletroquímicos e eletrolíticos. Anodização. Eletroanálise.
Eletrossíntese de metais, compostos inorgânicos e orgânicos. Processos eletrolíticos nos
tratamentos de despejos industriais.
4.3 Programa
Unidade Descrição
I Uma visão da Eletroquímica na linha do tempo; domínios tecnológicos da
Eletroquímica
II
Revisão dos conceitos de: reações de oxirredução; estados de oxidação; balanço de
reações de oxirredução; equações iônicas de redução e de oxidação; potencial de
eletrodo; tabela de potenciais; processos espontâneos e não espontâneos; pilhas
eletroquímicas; tipos de pilhas (eletrodos metálicos diferentes, concentração,
temperatura); equação de Nernst; pilhas de Leclanché; baterias de chumbo-ácido
sulfúrico, níquel-cádmio e ferro-níquel; células de combustíveis; células solares;
eletrólise; leis de Faraday.
III
Corrosão e proteção anticorrosiva; corrosão eletroquímica: mecanismos e tipos;
corrosão galvânica, dezincificação, grafítica; corrosão eletrolítica: mecanismos.
IV Proteção catódica galvânica e por corrente impressa
V
Eletrodeposição; revestimentos eletroquímicos; eletrodeposição de metais e ligas;
deposição de metais sem auxílio de corrente elétrica; anodização; aplicação de tintas
por eletroforese; avaliação de tintas à base de zinco.VI Processos eletrolíticos de produção de metais: alcalinos e alcalinos terrosos, cobre,
zinco, cádmio, alumínio, prata e ouro; refino eletrolítico.
VII Processos eletrolíticos de produção de produtos químicos: hidróxido de sódio, cloro,
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hidrogênio, oxigênio, flúor, peróxido de hidrogênio.
VIII Eletroanálise; medidores de pH, oxirredução, condutividade, eletrodos seletivos para
íons; polarografia; biossensores.
IX
Uma visão dos contaminantes no meio ambiente; tecnologias limpas e processos
eletrolíticos; processos eletrolíticos de tratamentos de despejos industriais: cromato,
cianeto, sulfeto; recuperação de hidrogênio e de cloro a partir de ácido clorídrico
residual; geradores de cloro para tratamento de água do mar; eliminação de metais
pesados (Cu, Ni, Cd, Pb); uso de proteção catódica em testes hidrostáticos com água
do mar.
4.4 Experimentos Propostos
Unidade Experimentos
Eletroquímica funda-
mental
Condutividade elétrica de vários líquidos; fila de tensões eletroquímicas;
pilha galvânica; pilha de concentração; pilha de Leclanché; determinação
da constante de Faraday.
Eletrossíntese de pro-
dutos inorgânicos
Obtenção de hidróxido de sódio, cloro e hidrogênio com célula de
mercúrio e célula de diafragma.
Eletrossíntese de pro-
dutos orgânicos
Obtenção de ácido diidroftálico a partir, da hidratação do ácido ftálico ;
obtenção de ácido oxálico, a partir de dióxido de carbono
Eletrossíntese de me-
tais
Produção de cobre, a partir da lixiviação ácida de concentrados oxidados
de minério de cobre; refino eletrolítico de cobre a partir de cobre bruto
(sucata); produção de zinco, a partir de minério de zinco.
Bateria Acumulador de chumbo-ácido sulfúrico
Monitoramento eletro-
químico
Determinação do teor de cobre em bronze; determinação da resistividade
de solos.
Tratamento de metais
e ligas
Anodização; eletrodeposição; deposição de metais sem auxílio da corrente
elétrica, eletropolimento.
Corrosão e proteção
anticorrosiva
Corrosão eletroquímica; construção de célula Cu/CuSO4 e medidas de
potencial; proteção catódica com anodos galvânicos em água do mar ;
proteção catódica com anodos inertes; formação de depósitos durante a
proteção catódica de aço-carbono em água do mar
Tratamento de efluen-
tes industriais
Remoção de cobre (Cu2+) em efluentes industriais; redução eletroquímica
dos íons Cu2+ através de raspas de ferro (palha de aço) e alumínio;
remoção eletrolítica dos íons Cu2+, Cd2+ e Pb2+ no efluente industrial;
remoção de cromato em efluente; remoção de sulfetos em efluentes.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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