Eletrorrecuperação de Cobre

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ELETRORRECUPERAÇÃO DE COBRE
Escola de Química – Eletroquímica Aplicada
Professor Robinson Manfro
Daniel E. Estevez Pedro Henrique S. Pessoa 
Rio de Janeiro, 21 de Novembro de 2016
ELETRORRECUPERAÇÃO DE METAIS
1. INTRODUÇÃO
A técnica de eletrorrecuperação de metais é aquela que se caracteriza, dentre os mecanismos de eletrodeposição, devido a ter:
· No anodo um material distinto daquele que será depositado;
· Alimentando a célula, uma solução que contém o metal que se deseja recuperar dissolvido; e
· No catodo, o metal em forma recuperável, podendo ser utilizado ou refinado.
Tem como requisitos fundamentais, a obtenção de um depósito metálico anódico com considerável pureza e aderência no eletrodo, para que as características obtidas ao longo do processo sejam positivas, no sentido de produzir um depósito recuperável, de alta pureza e com menor consumo possível de energia e insumos. Outra variável importante é o solvente utilizado para a recuperação de metais, sendo a água utilizada apenas no caso de metais menos reativos que o zinco ou o manganês, tais como o ouro, o cobre, o níquel e o cromo, por exemplo. No caso de metais como sódio, boro, alumínio e magnésio, é mais frequente o uso de sais fundidos como solvente.
Não são raras as oportunidades em que os processos de eletrorrecuperação de metais são aplicáveis a nível industrial, principalmente nos exemplos de tratamento de efluentes industriais (inclusive do cobre).
2. OBJETIVO
Avaliar a eficiência de deposição de cobre II dissolvido, em catodo de cobre usando célula eletrolítica, processo conhecido como eletrorrecuperação de metais.
3. MATERIAIS E PROCEDIMENTO
3.1. Materiais
· Bécher de 400 mL;
· Balança analítica com precisão de 0,1mg;
· Solução aquosa de sulfato de cobre 10%;
· Eletrodos de cobre e grafite (inerte);
· Fonte de corrente elétrica; e
· Lixa.
FALTA ALGO?
3.2. Procedimento:
3.2.1. Preparo dos eletrodos:
O eletrodo de cobre foi inicialmente lixado com o objetivo de remover eventual película de produtos de corrosão superficial a que o material está naturalmente suscetível. Ao eletrodo de grafite, inerte, não foi necessário o mesmo tratamento a fim de não promover sua erosão estrutural e também porque o material não sofre corrosão.
3.2.2. Montagem da Célula:
Em bécher de 400mL, a célula eletrolítica foi montada conectando-se o eletrodo de cobre (catodo) ao polo positivo da fonte, o eletrodo inerte de grafite ao polo negativo da fonte, e imergindo ambos na solução de sulfato de cobre 10% (m/v). O sistema foi submetido a corrente fixa de 0,1 A por 30 minutos, efetuando a pesagem do eletrodo de cobre a cada 10 minutos (grupo 2).
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Abaixo são dispostos os resultados obtidos no procedimento.
	Tempo (min)
	Massa do Catodo (g) 
	Recuperação Total (g)
	Recuperação/10minutos (g)
	0
	8,6357
	0
	0
	10
	8,6571
	0,0214
	0,0214
	20
	8,6781
	0,0424
	0,0210
	30
	8,6994
	0,0637
	0,0213
A curva abaixo representa a recuperação acumulada de cobre do catodo de cobre ao longo do tempo:
A fim de verificar a aplicação da lei de Faraday para a deposição de material via processo eletrolítico, as condições padrão do experimento foram fixadas na expressão da lei, obtendo-se os seguintes resultados (a cada ciclo de 10 minutos):
	dt (min)
	Q (Coulomb)
	n (moles)
	m (g)
	Erro (%)
	10
	60
	0,0003109
	0,0197
	8,40
	20
	120
	0,0006218
	0,0395
	7,39
	30
	180
	0,0009326
	0,0592
	7,56
 
Os valores de massa depositada expostos na tabela foram processados tomando como fixas as importâncias: Corrente (A), z (número de elétrons envolvidos) e F (constante de Faraday) para as reações da célula eletrolítica montada. A expressão fixa que Q (i x dt) = n x Z x F; onde n = m (g) / M (g/mol).
Catodo: Cu2+ + 2 e- → Cu0
Anodo: H2O → 1/2 O2 + 2 H+ + 2 e-
5. CONCLUSÃO 
A partir do cruzamento dos dados obtidos no experimento com os valores teóricos para a deposição eletrolítica de cobre sobre catodo do mesmo material, conclui-se que a metodologia é aplicável e que seus resultados são concordantes. Uma fração do erro experimental encontrado pode ser relacionada, entre outros fatores, à secagem completa e eficiente da placa do catodo (refletindo assim, a massa real depositada a cada ciclo de 10 minutos).
Na medida em que, apesar de não completamente coincidentes, os resultados experimentais e teóricos seguiram a mesma tendência (linear) de comportamento no tempo, os dados demonstram a eficácia do procedimento adotado.
FALTA ALGO?
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
· GENTIL, V. Corrosão. 3ª Edição. LTC
· SOBRAl, Luis Gonzaga dos Santos Sobral “ELETRORRECUPERAÇÃO DE COBRE E OXIDAÇÃO DE CIANETO DE EFLUENTES AQUOSOS DILUÍDOS” Disponível em: http://www.cetem.gov.br/publicacao/CTs/CT2004-007-00.pdf. Acesso em: 20 de novembro de 2016.
· “Fundamentos da Eletrodeposição – Introdução”. Professor Dr. Haroldo de Araújo Ponte, UFPR. 
	
Tempo de Operação X Massa Total Recuperada	
y = 0,0021x + 6E-05
R² = 1
0	10	20	30	0	2.1399999999999864E-2	4.2400000000000659E-2	6.3700000000000756E-2	Tempo (min)
Massa Total de Cobre Recuperado (g)