Reciclagem de Metais

A reciclagem de metais consiste basicamente na coleta, separação por tipo, separação de impurezas, compactação, fundição e conformação.
A grande vantagem da reciclagem de metais é evitar as despesas da fase de redução do minério a metal. Essa fase envolve alto consumo de energia, e requer transporte de grandes volumes de minério e instalações caras, destinadas à produção em grande escala.
A reciclagem de metais é bastante importante, pois dependendo da eficiência do processo utilizado, economiza até 40% da energia utilizada na produção primária do metal.

Pode-se concluir que os benefícios da reciclagem de metais são:

• economia de minérios;
• economia de energia;
• economia de água;
• diminuição das áreas degradadas pela extração do minério;
• diminuição da poluição;
• geração de empregos e recursos econômicos para os intermediários.

Tipos de metais e suas aplicações

Os metais podem ser separados em dois grandes grupos: os ferrosos, compostos por ferro, e os não-ferrosos.

Veja abaixo os principais tipos de metais e suas aplicações:

Ferrosos:

1. Ferro: utensílios domésticos, ferramentas, peças de automóveis estruturas de edifícios, latas de alimentos e bebidas;
2. Aço: latas de alimentos, peças de automóveis, aço para a construção civil;

Não - Ferrosos:

1. Alumínio : latas de bebidas, esquadrias;
2. Cobre: cabos telefônicos e enrolamentos elétricos, encanamentos;
3. Metais Pesados:
   Chumbo : baterias de carros, lacres;
   Níquel :baterias de celular;
   Zinco : telhados, baterias
   Mercúrio : lâmpadas fluorescentes, baterias.

Fonte: http://www.recicloteca.org.br

Metais e o Meio Ambiente

Usado desde as primeiras civilizações humanas o metal ganhou espaço. Porém, danos ambientais causados hora pela mineração, hora pelo descarte de materiais metálicos, despertam a necessidade do uso racional deste recurso.

• No processo de reciclagem dos metais há considerável redução no uso de energia e água e na emissão de poluentes atmosféricos e contaminação das águas. No caso da reciclagem do alumínio há uma redução de 95% de energia em relação à produção a partir do minério.
• A cada 75 embalagens de aço recicladas, economiza-se uma quantidade de carvão vegetal equivalente a uma árvore.
• Materiais como pilhas, baterias e lâmpadas fluorescente são dotados de metais pesados e, se descartados sem tratamento, contaminam o solo, o lençol d’água e por conseqüência os seres que se utilizarem destes recursos.
• O tratamento adequado e a reciclagem de materiais que contenham metais pesados são possíveis, porém caros e nem todas as indústrias que os produzem se responsabilizam por seu destino final. O recebimento e o tratamento de determinadas pilhas e baterias tornaram-se obrigatórios por parte dos fabricantes após a resolução CONAMA 257/99.

Fonte: http://www.recicloteca.org.br/

Galvanoplastia

Consiste em revestir a superfície de uma peça metálica com uma camada de outro metal, por meio da eletrólise aquosa e de seu sal. A peça deve ser colocada no cátodo, e o sal deve conter o íon do metal que se deseja depositar. Os exemplos mais conhecidos são os revestimentos por crômio, a cromação, ou por níquel, a niquelação.

O nome galvanosplastia é uma homenagem ao cientista italiano Luigi Galvani (1737-1798).

• Cromação: O cromo é um metal de cor branca, é muito duro, quando obtido por eletrodeposição. É resistente ao calor e não sofre embaçamento, e por isto é muito usado como acabamento decorativo de peças. É resistente à corrosão atmosférica e só é atacado pelo ácido sulfúrico e clorídrico. Podem ser formados vários tipos de camadas de cromo, conforme o banho utilizado, e conforme sejam as condições de deposição. Assim temos o cromo brilhante, mais usado para fins decorativos. O cromo duro, não brilhante, para fins técnicos, tendo uma espessura maior do que o cromo brilhante.

• Niquelação: O níquel é um metal duro, de cor cinza claro, bastante resistente ao ataque químico de vários ácidos, bases e da água. É atacado pelo ácido nítrico, clorídrico e amoníaco. O níquel depositado eletroliticamente pode ser fosco ou brilhante, dependendo do banho utilizado. Em contato com o ar o níquel sofre embaçamento rápido. Geralmente após a niquelação é feita uma cromagem, o que evita o embaçamento e aumenta a resistência à corrosão.
  

Galvanização

Um procedimento possível para proteger o ferro da corrosão em ambientes nos quais esteja expostos à água e o oxigênio é a galvanização. Galvanizar o ferro ou o aço consiste revestir com zinco metálico (como se fosse uma fina película de tinta) para evitar a corrosão. O zinco foi escolhido por que tem mais facilidade de se oxidar que o ferro, isso porque possuem um menor potencial de redução.

Zn2 + 2 e- --- Zn Eº = - 0,76

Fe2 + 2 e- --- Fe Eº = - 0,44

Processo de Galvanização:

Clique aqui: http://www.vegal.com.br/anime2.htm

Purificaçao de Metais

Processos de eletrólise bem controlados poem ser utilizados para obtenção de metais puros.
Uma importante aplicação da eletrólise é na purificação de cobre. Como as impurezas aumentam muito a resistência elétrica, a utilização de cobre impuro na confecção de fios elétricos aumentaria enormemente o consumo de eletricidade.
O processo de purificação consiste em colocar o cobre com 99% de pureza, obtido industrialmente, no anodo e aplicar uma corrente de forma a depositá-lo no catodo com pureza de 99,96%. Esse método tem a desvantagem de ser muito lento: demora cerca de mês.

Atividade Experimental: Cobreação

Material:

• Bateria conectada a dois fios


• Chave


• Sulfato de cobre (CuSO4)


• Frasco transparente

Procedimento:
No frasco, prepare uma solução de CuSO4 o mais concentrada possível. A seguir, prenda a chave ao fio ligado ao pólo negativo da bateria, introduzindo-a na solução. Finalmente, introduza a ponta do outro fio (pólo positivo) na solução.
Observe a cor da solução no início e no fim do processo e o que ocorre na chave. Resolva as questões:
a) Equacione as semi-reações que ocorrem no cátodo e no ânodo.
b) Descreva o que ocorreu com o fio imerso na solução.
c) Descreva o que ocorreu com a chave.
d) Equacione a reação global do processo.
e) A concentração de Cu2+ (aq) sofreu alguma alteração? Baseie sua resposta pelas semi-reações e pela cor da solução.
f) Suponha que na cobreação da chave tenha ocorrido a deposição de 0,64 g de cobre, após um
tempo de 30 minutos. Determine a quantidade da corrente, em ampères, que circulou nesse processo. (massa molar: Cu = 64 g mol–1)

Fonte: SALVADOR, E. ; USBERCO, J. Química — volume único — 5. ed.reform. — São Paulo : Saraiva, 2002.

Olá Pessoal! Sejam bem-vindos. Neste blog irei abordar alguns conceitos sobre eletrólise e eletrodeposição de metais.Com objetivo de complementar e esclarecer este assunto de Química para alunos do ensino médio e superior.

Relembrando as leis de Faraday

• A quantidade de substância depositada (ou liberada) é diretamente proporcional à quantidade de eletricidade que passou através da solução.


• As quantidades de diferentes substâncias que se depositam (ou são liberadas) são proporcionais aos seus equivalentes químicos.

Outros conceitos importantes:
Densidade de corrente: é a quantidade de corrente que flui através do eletrodo por unidade de área do mesmo (ex.: A/cm2).
Eficiência de corrente: considera-se que a corrente será 100% eficiente se a quantidade de material depositado for a prevista pela ley de Faraday.

Esquema do circuito utilizado em eletrodeposição

Eletrólise

A eletrólise é um processo que separa os elementos químicos de um composto através do uso da eletricidade. De maneira sumária, procede-se primeiro à decomposição (ionização ou dissociação) do composto em íons e, posteriormente, com a passagem de uma corrente contínua através destes íons, são obtidos os elementos químicos. A palavra eletrólise é originária dos radicais eletro (eletricidade) e lisis (decomposição), ou seja, decomposição por eletricidade.
Aplicações da eletrólise:

• Obtenção de metais (Al, Na, Mg)
• Obtenção de NaOH, H2 e Cl2
• Purificação eletrolítica de metais
• Galvanoplastia

Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Eletr%C3%B3lise

Eletrodeposição em Metais

Eletrodeposição é usado para o recobrimento de peças com um metal condutor ou outra substância sendo resultado de uma emigração de partículas carregadas eletricamente a uma solução aquosa iônica com o auxílio de corrente elétrica a fim de impedir a deteriorização de peças devido à oxidação, corrosão ou ataque de bactérias.

Na eletrodeposição de metais, utiliza-se uma célula eletrolítica contendo uma solução eletrolítica. Esta solução contém sais iônicos do metal a ser depositado. Usualmente denomina-se esta solução como banho. O banho é dividido em dois grupos:

• Banhos orgânicos, que incluem as pinturas, esmaltes, vernizes e lacas;
• Banhos inorgânicos, que são os mais utilizados em eletrodeposição. Os banhos mais comuns são os banhos de cromo, cobre, estanho, níquel, zinco.

Fonte: http://www.galvanum.com.br/info.htm