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
- 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
- Dissolução química (leaching)
Agora a gente vai levar o eletrodo a um banho ácido para transformar o metal sólidoem 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
- 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
- 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
- Eletrodeposição do metal
Com a solução pura de, montamos uma célula eletrolítica:
- Ânodo inerte (grafite ou aço inox).
- Catodo que será nosso novo eletrodo.
Ao aplicar correntepor 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.
m = massa depositada,
M = massa molar do metal,
n = número de elétrons na reação (
F = constante de Faraday (
Ajusta-se densidade de corrente e temperatura pra camada ficar uniforme.
Passo 7
- 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:
- 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.