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B. Engenharias - 1. Engenharia - 12. Engenharia Química

RECUPERAÇÃO DE FLUORETO POR ELETRODIÁLISE

Suelen Lorenzini 1
Mára Zeni 1
(1. Departamento de Física e Química, Universidade de Caxias do Sul / UCS)
INTRODUÇÃO:

Os processos de separação por membranas são baseados no uso de membranas poliméricas microporosas. Ao longo dos últimos 30 anos, as membranas começaram a ser utilizadas em vários processos industriais como agentes de separação de componentes.

A sua aplicabilidade tem-se alargado com o tempo e atualmente os processos de separação por membranas são utilizados em áreas tão diversas como separação de gases a dessalinização da água do mar, hemodiálise e em tratamentos de soluções aquosas. Com a evolução dos processos de separação e com o surgimento de membranas adequadas, processos como a eletrodiálise vêm sendo empregados em vários setores tais como: na indústria alimentícia; indústria farmacêutica; indústria coureiro-calçadista e na indústria de galvanoplastia em tratamentos superficiais.

A possibilidade da remoção de fluoretos de águas de poços artesianos, com altas concentrações desse íon, em águas subterrâneas tem sido motivo de estudos que podem evitar endemias de fluorose. Dados obtidos da Organização Mundial da Saúde (OMS), mostra que a concentração permitida de fluoreto em água para consumo humano é de 0,7mg.L-1 a 1,2mg.L-1 . A redução da concentração de fluoreto de acordo com Métodos Internacionais vem sendo investigada e muitos desses métodos estão sendo usados para a remoção do excesso de fluoreto, como absorção química, precipitação química, troca iônica e remoção física por membranas osmose reversa (OR) e eletrodiálise (ED).

METODOLOGIA:

Nesse projeto são desenvolvidas membranas fotossintéticas (MZAâ) íon seletivas, que, comparadas com membranas comerciais da ASAHI Glass Co., para a recuperação de íons (cátions e ânions) de soluções aquosas que podem ser utilizadas no tratamento de águas de lavagem da indústria galvânica bem como na recuperação de flúor de águas subterrâneas.

O comportamento do processo de ED também é estudado em função de rendimento e eficiência. Esse trabalho foi realizado pelo processo de eletrodiálise (ED) que consiste na separação de íons de uma solução, utilizando membranas íons-seletivas. A forma motriz da ED é o potencial elétrico de corrente contínua, a uma solução que contem espécies a serem separadas, cátions e ânions a migrarem em direção ao cátodo e ao ânodo, respectivamente.

Nesta pesquisa foram realizados ensaios a nível de bancada, em celas de acrílico de dois compartimentos com capacidade para 120mL de solução e com a utilização de eletrodos de platina. Duas membranas de troca iônica foram estudadas pelo processo de ED, a membrana Selemium AMP® aniônica da Asahi Glass Co. e a membrana polimérica MZAâ aniônica, as quais estão sendo testadas com soluções sintética de concentrações de 10, 7 e 3 ppm de fluoreto variando a corrente de 0,1 a 0,7 A.dm-2 e o tempo de 1, 2 e 3 hora de reação para cada ensaio. A concentração de fluoreto das amostras são analisadas utilizando eletrodo combinado para fluoretos, modelo 94-09 da Orion.

RESULTADOS:

O comportamento de recuperação do íon fluoreto é crescente, para as membrana MZAâ .  Para ensaios de 1 hora de reação com de concentração    de 10ppm  o máximo de recuperação foi de 30% com   0,7A.dm-2 fazendo um platô em 0,5A.dm-2, para concentração de 7ppm a recuperação atingiu o ponto máximo em 0,3A.dm-2 com 31% de fluoreto recuperado fazendo um platô após essa corrente e para a concentração de 3ppm o máximo de F- recuperado foi de 46% com uma corrente de 0,3A.dm-2, também fazendo um platô após essa corrente.

CONCLUSÕES:

Nesse trabalho conclui-se que é possível a recuperação de fluoreto por eletrodiálise, alem do que esse é um método de tratamento limpo, isto é, não é preciso adicionar produtos químicos no tratamento, favorecendo assim o processo. Os resultados demostram uma melhor remoção de fluoreto com as membranas comercias, chegando a 97% de recuperação com 0,7A.dm-2 de corrente e soluções contendo concentrações 10ppm de fluoreto em 2 horas de reação. E com membranas MZAâ , a recuperação chegou a 68% com  0,7A.dm-2 de corrente, nas soluções contendo 3ppm de fluoreto em reação de  2 horas. Sendo assim as membranas MZAâ se mostram eficientes na recuperação de íons fluoreto.

Instituição de fomento: Fapergs e CNPQ
Trabalho de Iniciação Científica  
Palavras-chave: Eletrodiálise; Membranas íon-seletivas; Fluoretos.
Anais da 58ª Reunião Anual da SBPC - Florianópolis, SC - Julho/2006