Descreva um processo de recuperação de eletrodos.

Passo 1

Beleza, a questão pede: “Descreva um processo de recuperação de eletrodos.” Isso cai dentro de eletroquímica e engenharia de materiais: vamos precisar de noções de oxirredução, de como dissolver o metal do eletrodo gasto, purificar a solução e depois redepositar o metal no eletrodo “novo”. Não assume que você já manja da teoria, então vou explicar tudo do zero.

Passo 2

  1. Limpeza mecânica
    Antes de qualquer química, a gente precisa remover sujeira, graxas e camadas oxidadas do eletrodo usado. Normalmente:
  • Lava-se com detergente neutro ou solvente orgânico (ex.: acetona) para tirar gordura.
  • Se houver óxido metálico, passa-se jato de água ou lixa fina.
    Isso garante que, quando formos dissolver o metal, só saia o metal puro e não pó de sujeira.

Passo 3

  1. Dissolução química (leaching)
    Agora a gente vai levar o eletrodo a um banho ácido para transformar o metal sólido em íons . Por exemplo, se for eletrodo de cobre em ácido sulfúrico:

    Reação global (com o ácido atuando como agente oxidante):

    A temperatura costuma ficar em 40–60 °C para acelerar. Com essa reação, o metal passa pra solução.

Passo 4

  1. Separação de sólidos insolúveis
    Após a dissolução, pode sobrar óxidos ou partículas insolúveis. A gente filtra ou decanta:
  • Filtra com papel ou manta de fibra de vidro.
  • Coleta o filtrado (solução rica em ) e descarta o resíduo sólido conforme norma ambiental.

Passo 5

  1. Purificação da solução
    Nem sempre a solução só tem o metal desejado: pode vir ferro, níquel, etc. Para purificar:
  • Ajusta-se o pH usando hidróxido de sódio até precipitar impurezas que formam hidróxidos insolúveis (ex.: ).
  • Filtra de novo.
  • Se precisar, faz-se uma troca iônica ou adsorção em carvão ativado pra remover metais-traço.

Passo 6

  1. Eletrodeposição do metal
    Com a solução pura de m = dfracI , t , Mn , F , montamos uma célula eletrolítica:
  • Ânodo inerte (grafite ou aço inox).
  • Catodo que será nosso novo eletrodo.
    Ao aplicar corrente por tempo , metal se deposita no catodo seguindo a Lei de Faraday:
onde
m = massa depositada,
M = massa molar do metal,
n = número de elétrons na reação ( para ),
F = constante de Faraday ( ).
Ajusta-se densidade de corrente e temperatura pra camada ficar uniforme.

Passo 7

  1. Secagem e acabamento
    Após a deposição, retira o eletrodo, enxagua em água deionizada e deixa secar. Se precisar de geometria ou dureza específicas, pode passar por recozimento ou usinagem leve.

Resposta

Processo completo:
  1. Limpeza mecânica → 2) Dissolução ácida (leaching) → 3) Filtração de sólidos → 4) Purificação química da solução → 5) Eletrodeposição por corrente controlada (Lei de Faraday) → 6) Secagem e acabamento.

Exercícios relacionados