Estudo comparativo dos ensaios com ferro das amostras tipo 1,

tipo 2 e tipo 3

Os ensaios 1 e 2 foram realizados de forma a poder analisar o efeito da superfície específica do ferro. Para este efeito foram usadas esferas com superfícies específicas teóricas que vão entre 20 e 10 mm2/mm3 na amostra tipo 1 e entre 7,5 a 5 mm2/mm3 na amostra tipo 2; portanto, a superfície específica das primeiras é entre 2 e 4 vezes superior à das segundas. Os restantes parâmetros foram mantidos iguais nos dois ensaios.

As concentrações de Cr(VI) nos dois ensaios diminuíram ligeiramente para o mesmo intervalo de tempo, embora a eficiência da remoção seja maior no primeiro ensaio,

0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2

Dia 0 Dia 3 Dia 6 Dia 8 Dia 14 Dia 17 Dia 24 Dia 27 Dia 30 Dia 31

com maior superfície específica. A velocidade da reacção diminui drasticamente quando posteriormente a superfície passiva; até pode considerar-se que o processo pára. Este fenómeno será estudado com maior pormenor no capítulo 5.

Comparando a evolução temporal da granulometria das suas amostras, pode-se observar que existe uma redução de tamanhos consideravelmente superior na amostra 1. A diferença entre as curvas inicial e final (Fig. 4.30), quer em termos absolutos, quer em termos relativos é muito superior quando a granulometria do ferro é mais fina, inclusive quando nos referimos a intervalos de tempo inferiores. Uma vez que algumas das partículas mais finas da amostra 1 podem ter saído nas filtragens junto com os precipitados, pode existir algum erro na curva do dia 20 da amostra 1, mas que não invalida a análise feita.

Fig. 4.30 - Curvas granulométricas inicial e final dos ensaios com esferas de ferro tipos 1, 2 e 3

Os ensaios 2 e 3 foram realizados com o intuito de verificar a formação da camada de passivação nas esferas de ferro. No ensaio 2, como já foi referido, a reacção praticamente pára após um período curto de tempo, como consequência da formação da camada de passivação; a reduzida diminuição de calibres confirma esta explicaçaõr quando comparado com os resultados do ensaio 3. As lavagens intermédias da amostra 3 serviram para comprovar que, por um lado, uma vez retirada a camada de

passivação, a reacção progride até reduzir o Cr(VI) totalmente e por outro, que a granulometria diminui de forma visível.

4.5 Conclusões

Como foi já referido no capítulo 3, a reacção que tem lugar entre o ferro elementar e uma solução de Cr(VI) segue um modelo cinético heterogéneo de ordem 2/3.

As esferas de ferro em contacto com a solução de Cr(VI) sofrem uma redução de calibre que, por um lado, é proporcional à sua superfície específica, e por outro, depende da formação da camada exterior de passivação nas esferas de ferro. Verifica- se, portanto, que um dos modelos propostos, o “shrinking particle” ou o “shrinking core” serão, em princípio, adequados à fenomenologia apresentada. Outro tipo de ensaios são necessários para poder confirmar os resultados obtidos.

Os ensaios demonstram que a formação de camada de passivação é responsável directa pela diminuição drástica da velocidade da reacção, podendo mesmo parar a reacção. No próximo capítulo serão desenvolvidos metodologias para tentar compreender a fenomenologia associada à formação desta camada.

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