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Retirando ferrugem por eletrolise em casa Heliardo Antônio de Freitas Silva Universidade Estadual de Minas Gerais Heliardo.silva@outlook.com RESUMO Este artigo tem como objetivo apresentar um experimento simples de restauração de um objeto enferrujado com o uso da eletrolise, por meio dele também é possível mensurar a importância de tal processo para a sociedade. O mesmo pôde ser realizado com materiais de fácil acesso ou que são comumente encontrados em casa. PALAVRAS CHAVE: Eletrolise, Reação. ABSTRACT This article aims to present a simple experiment to restore a rusted object using electrolysis, through which it is also possible to measure the importance of such a process for the industry. The same could be done with materials that are easily accessible or that are commonly found at home. KEY WORDS: Electrolysis, Reaction. 1 – INTRODUÇÃO Na eletroquímica a pilha foi criada primeiro, em 1800, quando o químico e físico Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta (1745 - 1827) utilizou discos de Zinco (Zn) e Cobre (Cu) separados por algodão embebido em solução salina. A eletrolise veio depois como um processo criado pelo químico britânico Humphry Davy (1778 - 1829) que obteve potássio passando uma corrente elétrica através do carbonato de potássio. Desde então essa reação não espontânea vem sendo utilizado para várias finalidades, como a galvanização para proteger o aço da ferrugem, cromação, obtenção de substâncias como a soda cáustica e água oxigenada entre outros. Ademais existem outros usos para essa reação, como a separação do hidrogênio da água e a restauração de objetos enferrujados. https://pt.wikipedia.org/wiki/1800 https://pt.wikipedia.org/wiki/Humphry_Davy https://pt.wikipedia.org/wiki/1778 https://pt.wikipedia.org/wiki/Corrente_el%C3%A9trica https://pt.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3xido_de_s%C3%B3dio https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81gua_oxigenada 2 – METODOLOGIA Este experimento foi realizado utilizando uma simples metodologia conforme o fluxograma abaixo. Fonte: Autoral 3 – BASE TEÓRICA A eletrolise é uma reação não espontânea que transforma energia elétrica em energia química, sendo o contrário da pilha, isso quer dizer que ela precisa de uma fonte de energia constante para que seja efetiva. É utilizado então uma fonte de alimentação que é ligada aos eletrodos. O polo positivo vai ser conectado ao ânodo, onde ocorre a oxidação (perda de elétrons) e o polo negativo é conectado ao cátodo, onde ocorre a redução (ganho de elétrons), como existem dois polos contrários, cria-se uma diferença de potencial e conseguintemente uma corrente elétrica com sentido do ânodo para o cátodo. Todo o processo acontece em um recipiente chamado de cuba eletrolítica que permite a passagem de elétrons, no caso da eletrolise aquosa é utilizado agua com outro composto. Eletrólise Fonte:https://culturalivre.com/eletroquimica_pilha_de_daniell_eletrolise_ignea_aquosa 4 – MATERIAIS UTILIZADOS Lã de aço - como metal de sacrifício. Corrente de bicicleta - Metal a ser desenferrujado. Dois cabos de cobre com cores distintas - preto e verde, aproximadamente 30cm cada. Recipiente de plástico grande o suficiente para comportar os eletrodos separados. Sal de cozinha (NaCl). Fonte de computador com saída de 5 volts. 5 – PROCEDIMENTO (Fotos do experimento. Fonte: autoral) Realizado em local aberto para escape de gases nocivos à saúde. Foi feita a separação dos materiais e depois a utilização de equipamentos de proteção individuais. Para começar, os cabos foram conectados nos respectivos eletrodos: Cabo preto é o polo negativo e foi conectado no cátodo (metal a ser desenferrujado). O cabo verde é o polo positivo e foi conectado ao ânodo (lã de aço). O recipiente de plástico foi preenchido de água até uma altura que submergisse os eletrodos, depois foi misturado sal de cozinha até ocorrer a saturação da água. Os eletrodos conectados aos cabos foram mergulhados na solução, mantendo distância entre eles. Os cabos foram conectados a fonte, onde na saída de 5 volts existem dois cabos, um preto que é o negativo e outro amarelo, o positivo. Na ligação estão conectados preto com preto e verde com amarelo. Por último a fonte foi conectada em uma tomada de 127 volts e a reação começou. Foi necessário distanciamento do experimento, e o tempo de duração foi de 30 minutos. O tempo pode variar conforme a fonte de energia e o tamanho ou estado do eletrodo a ser desenferrujado. 6 – EQUAÇÕES A Ferrugem que nós identificamos de cor alaranjada é a Fe(OH)3, formada pela reação: Formação da Ferrugem. Fonte: Autoral A redução do Fe(OH)3 é forçada pela corrente elétrica e faz com que a molécula se decomponha, restando o ferro sólido no eletrodo, e os demais elementos são libertos na solução eletrolítica, que podem reagir e formar novas substancias. A solução de NaCl + H2O também sofre eletrolise e é dada por: Fonte: https://static.mundoeducacao.uol.com.br/mundoeducacao/conteudo/eletrolise- do-cloreto-de-sodio.jpg Podemos ver que ocorre a formação de compostos inflamáveis, no caso do hidrogênio e tóxicos no caso do cloro, por isso deve ser feita somente em lugar aberto ou ventilado 7 – RESULTADO Após o termino de reação é visto que a água se torna suja, com bolhas de hidrogênio formado na eletrolise da agua, o metal de sacrifício foi oxidado e a corrente está sem oxido de ferro, restaram apenas algumas poças de ferrugem que são retiradas com uma escova. Fonte: Autoral 8 – CONCLUSÃO Vemos que a eletrolise é um processo muito importante para indústria, além de ser utilizada para desenferrujar é usada para proteger. Pode se analisar também que é possível realizar procedimentos científicos em casa, com materiais acessíveis e que podem ser benéficos para nós, dês de que sejam feitos com segurança. 9 – REFERÊNCIAS ATKINS, P. W. Atkins físico-química. 8 ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., 2003. COSTA, Victor. Eletroquímica. USP, 2020. Disponível em: http://www.cmr.poli.usp.br/resumos/QFL2129%20-%20Eletroquímica.pdf. Acesso em: 02 de setembro. de 2020. FOGAÇA, Jennifer. “Eletrólise”; Manual da Química. Disponivel em: https://www.manualdaquimica.com/fisico-quimica/eletrolise.htm. Acesso em 22 de setembro de 2020. SOUZA, Líria Alves de. "Aplicação da Eletrólise"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/aplicacao-eletrolise.htm. Acesso em 22 de setembro de 2020. Imagem da eletrolise: https://culturalivre.com/eletroquimica_pilha_de_daniell_eletrolise_ignea_aquosa/ Acesso em: 22 de setembro. De 2020. Imagem eletrolise do cloreto de sódio: https://static.mundoeducacao.uol.com.br/mundoeducacao/conteudo/eletrolise-do-cloreto-de- sodio.jpg. Acesso em: 23 de setembro. De 2020. http://www.cmr.poli.usp.br/resumos/QFL2129%20-%20Eletroquímica.pdf https://www.manualdaquimica.com/fisico-quimica/eletrolise.htm https://brasilescola.uol.com.br/quimica/aplicacao-eletrolise.htm https://culturalivre.com/eletroquimica_pilha_de_daniell_eletrolise_ignea_aquosa/ https://static.mundoeducacao.uol.com.br/mundoeducacao/conteudo/eletrolise-do-cloreto-de-sodio.jpg https://static.mundoeducacao.uol.com.br/mundoeducacao/conteudo/eletrolise-do-cloreto-de-sodio.jpg
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