A ELETRÓLISE: DESCONTAMINAÇÃO DE ÁGUA ATRAVÉS DA ELETROFLOCULAÇÃO

	UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANÁ Centro de Engenharias e Ciências Exatas - Câmpus Toledo[pic 1] Prof. Dra. Ana Paula Sone, Dr Antonio, Dra Liliane, Dr Fernando e Dr Ronan. Fundamentos da Química Experimental

ELETRÓLISE: DESCONTAMINAÇÃO DE ÁGUA ATRAVÉS DA ELETROFLOCULAÇÃO

Alunos:        Emily Clara Aguiar Welter – [e-mail]

Guilherme de Albuquerque – [e-mail]

Toledo, 04 de Agosto de 2022

1. OBJETIVO

Descrever a técnica da eletrofloculação através do processo de eletrólise, utilizando um indicador colorido para simular o poluente, e a partir disso apresentar como de fato o este pode ser removido da água, além de apontar alternativas para melhoria do processo.  

1. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Após montarmos o sistema utilizado no processo, através da imersão dos pregos conectados à bateria de 9 volts através de fios de cobre com garras de jacaré, no béquer de 50 mL contendo 30 mL de água + 100 mg de NaCl + duas gotas do indicador colorido azul de bromotimol, pudemos observar os três processos que compõe a eletrofloculação, sendo eles: eletrocoagulação, eletrofloculação e eletroflotação. O processo de eletrocoagulação, consiste na formação de um agente coagulante através da oxidação eletrolítica do eletrodo de sacrifício (Fe), ocasionando a neutralização das cargas superficiais, a desestabilização das partículas coloidais e a quebra de emulsões. Após isso, dá-se início ao processo de eletrofloculação, que se trata da aglutinação das partículas desestabilizadas pelos hidróxidos de ferro, que são coagulantes naturais, favorecendo a formação e o crescimento de flocos. Em seguida, inicia-se o processo de eletroflotação, que corresponde a geração de microbolhas de oxigênio (O2) no ânodo e de hidrogênio (H2) no cátodo, que sobem à superfície colidindo e sendo adsorvidas pelos flocos, carregando por arraste as partículas impurezas em suspensão no meio e promovendo dessa forma a clarificação do efluente. As imagens 1, 2 e 3 abaixo, mostram os processos citados, respectivamente:

Imagem 1. Processo de eletrocoagulação (formação do agente coagulante)

[pic 2]

Fonte: (autoria própria)

Imagem 2. Processo de eletrofloculação (formação de flocos)

[pic 3]

Fonte: (autoria própria)

Imagem 3. Processo de eletroflotação (suspensão do poluente)

[pic 4]

Fonte: (autoria própria)

O que permite a funcionabilidade deste sistema, é o processo de eletrólise, que se trata de um processo não espontâneo de descarga de íons baseado na conversão da energia elétrica, fornecida pela bateria de 9 volts (uma fonte de corrente contínua), em energia química. Neste caso, temos os pregos atuando como os eletrodos e o NaCl como eletrólito. Os eletrodos operam na condução de eletricidade, possibilitando que haja fluxo de elétrons pelo sistema. O eletrodo conectado ao polo positivo da bateria, é chamado de ânodo (polo positivo onde os ânions liberam seus elétrons, oxidando-se) e o conectado ao polo negativo de cátodo (polo negativo onde há excesso de elétrons e ocorre a redução). Já o eletrólito, se trata da solução condutora de íons que formam a corrente elétrica gerada pela bateria. Neste caso, o NaCl foi o responsável por efetuar o transporte de ânions para o polo negativo, para neutralizar o excesso de cátions e enviar cátions para o polo positivo para compensar a falta de cátions, ocasionando dessa forma uma neutralidade iônica, que permite o fluxo de corrente elétrica na solução.

Neste procedimento, no ânodo, eletrodo no qual ocorreu a oxidação, os elétrons foram “puxados” para o polo positivo da bateria, desta forma o Fe(s) presente no ânodo se dissociou, transformando-se em Fe2+ em decorrência da falta de elétrons.  Os elétrons que chegaram no polo positivo foram direcionados para o polo negativo que estava ligado ao cátodo, onde aconteceu a redução. Ao entrar em contato com as moléculas de água, ocorre a “quebra” das mesmas, que pode ser descrita pela seguinte equação: H2O + 2 elétrons = H2+(g) + 2OH-, neste caso o H2+(g) foram as bolhas que puderam ser observadas e o OH- , que está desestabilizado, tende a se estabilizar com o Fe2+ que foi gerado no ânodo anteriormente. Com este processo, obtivemos o Fe(OH)2, que por possuir uma baixa solubilidade em água se torna o agente coagulante do sistema.