Lista de Exercícios

DISCIPLINA: TRATAMENTO FÍSICO-QUÍMICO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS PROF: DRA. JULIANA BORTOLI RODRIGUES MEES 

MESTRADO EM TECNOLOGIAS AMBIENTAIS – PPGTAMB

MESTRANDO: ADRIANA ZULIAN FACHIM

[pic 1]

TROCA IÔNICA

1. Classifique as resinas abaixo em catiônica e aniônica, e indique em cada uma delas o sítio fixo e o permutável. (0,5 ponto)

[pic 2][pic 3]

Resina: CATIÔNICA                Resina:  ANIÔNICA        

Sítio fixo: SO3                Sítio fixo:  Me3N+CH2        

Sítio permutável: H+                Sítio permutável:  Cl-        

1. Íons indesejáveis podem ser removidos da água, tratando-a com resinas de troca iônica, que são constituídas por uma matriz polimérica, à qual estão ligados grupos que podem reter cátions ou ânions. Assim, por exemplo, para o sal C+A–, dissolvido na água, a troca de cátions e ânions, com os íons da resina, pode ser representada por: (0,5 ponto)

Resina A – Removedora de Cátions        Resina B – Removedora de Ânions

[pic 4] [pic 5]

No tratamento da água com as resinas de troca iônica, a água atravessa colunas de vidro ou plástico, preenchidas com a resina sob a forma de pequenas esferas. O líquido que sai da coluna é chamado de eluído. Considere a seguinte experiência, em que água, contendo cloreto de sódio (NaCl) e sulfato de cobre II (CuSO4) dissolvidos, atravessa uma coluna com resina A. A seguir, o eluído, assim obtido, atravessa outra coluna, desta vez preenchida com resina B. Supondo que ambas as resinas tenham sido totalmente eficientes, indique:

1. Os íons presentes no eluído da coluna com resina A.

R: Como ocorre a dissociação dos sais NaCl e CuSO4 em solução aquosa, os cátions Na+ e Cu2+ ficam retidos na resina A, liberando íons H+, sendo assim, os íons que estarão presentes no eluídos da coluna A são SO4-2, Cl- e H+

1. Quais íons foram retidos pela coluna com resina B e, qual deve ser o pH do eluído da coluna com resina B (maior, menor ou igual a 7). Justifique.

R: Os íons retidos na coluna com resina B são: SO4 –2 e Cl –. Já o pH do eluído da coluna A deve ser menor que 7, pois há presença dos íons H+ resultantes da troca de cátions.

PRECIPITAÇÃO  QUÍMICA

1. Uma indústria metal-mecânica produz cerca de 5.000 bocais de lâmpadas fluorescentes e incandescentes de um metal “Me”. A camada superficial oxidada destas peças é removida por um processo de decapagem química, mergulhando-as durante 3min em um tanque contendo uma solução ácida com pH 3. Após tratamento de 20.000 peças, a solução fica contaminada com o metal dissolvido das peças (Me2+), ocorrendo a diminuição da eficiência do processo da decapagem. Neste estágio, o banho é enviado para um tanque, para a remoção do metal por precipitação como hidróxido, visando ao descarte do efluente.

[pic 6]

Analisando a figura acima, onde é mostrada a relação de equilíbrio das espécies dissolvidas complexadas do metal (Me) com o seu precipitado na forma de hidróxido, conclui-se que o metal “Me” pode ser removido por precipitação do seu hidróxido metálico, com uma maior eficiência, através do controle do pH em um valor próximo de: (0,5 ponto)