Considere um efluente industrial contendo os metais
.
a) Como retirar todos os metais deste efluente antes de lançá-lo em um corpo d’água?
b) Como separar os metais 1 a 1 de forma que a indústria possa reaproveita-los? DICA: se necessário, pesquise a tabela de produto de solubilidade.
a) Como retirar todos os metais deste efluente antes de lançá-lo em um corpo d’água?
b) Como separar os metais 1 a 1 de forma que a indústria possa reaproveita-los? DICA: se necessário, pesquise a tabela de produto de solubilidade.
Passo 1
O enunciado diz que temos um efluente contendo os íons metálicos
,
,
,
e
. Precisamos (a) remover todos esses metais antes de lançar o efluente e (b) separá-los um a um para reaproveitamento. O conteúdo-chave aqui é química de precipitação, produto de solubilidade (
) e controle de pH.
Passo 2
Para remover todos os metais de uma vez, usamos o princípio de que, se a concentração iônica (
) ultrapassar o produto de solubilidade (
), o sal insolúvel precipita. Duas rotas comuns são:
- Precipitar hidróxidos: elevar o pH com
ou para formar insolúveis. - Precipitar sulfetos: adicionar
(liberando ) em pH ácido até neutro para formar insolúveis.
Em qualquer caso, filtra-se o precipitado e o decantado está livre dos metais.
Passo 3
Para separar metal a metal, exploramos diferenças nos
dos sulfetos e controlamos o pH de adição de
. Valores típicos de
e pH de precipitação são:
O procedimento é: em pH~1 adiciona-se
para retirar
e
; filtra; aumenta-se para pH~2, adiciona-se mais
para retirar
; filtra; segue-se para pH~6 (precipita
); filtra; finalmente, em pH~10 precipita
; filtra.
Passo 4
Cada precipitado retido no filtro contém o sulfeto metálico puro. Para recuperar o metal elementar, dissolve-se o sulfeto em ácido forte (por exemplo,
) e depois faz-se redução eletrolítica ou química para obter o metal metálico.
Passo 5
Esse esquema passo a passo garante que todos os metais sejam removidos antes do descarte (passo 2) e que cada um seja separado conforme sua solubilidade relativa (passos 3–4), permitindo o reaproveitamento industrial.
Resposta
a) Precipitar todos os metais simultaneamente adicionando
(para hidróxidos) ou
(para sulfetos) e filtrar.
b) Separar um a um controlando o pH na adição de : em pH~1 precipitar
e
; em pH~2
; em pH~6
; em pH~10
. Filtrar cada etapa e, depois, dissolver e reduzir o sulfeto para recuperar o metal.
b) Separar um a um controlando o pH na adição de