Estudos electroquímicos

Com a finalidade de seleccionar os potenciais de deposição catódica do cobre recorreu-se previamente ao traçado de uma voltametria linear de uma solução igual à que se iria usar na recuperação do metal e sob agitação semelhante.

Realizou-se o traçado do voltamograma linear, no intervalo de potenciais entre os 400 mV e -1000 mV, a uma velocidade de varrimento de 20 mV.s-1 (figura 5.1).

Analisando a evolução do voltamograma, para potenciais mais negativos, inferiores a -0,1 V, verifica-se um aumento da corrente catódica, correspondente à redução do cobre (II). As densidades de corrente variam entre cerca de -5 a -20 mA cm-2, neste intervalo de potenciais.

Figura 5.1 - Voltamograma do sistema Aço/(CuSO4 1x10-2 M + Na2SO4 0,035 M), a

pH=3,5. Velocidade de varrimento = 20 mV s-1, Einicial=+0,4 V.

-0,15 -0,1 -0,05 0 -1,0 -0,6 -0,2 0,2 0,6 I/ A E/V vs Ag/AgCl,KClsat

Por análise da figura 5

Eaplicado ≤ -0,1 V, valor a partir do qual se verifica um aumento da corrente catódica e

portanto correspodente à

potenciais a aplicar: -100 mV, um valor de potencial mais próximo do início do aumento da densidade de corrente, e

mais acentuada da densidade de corrente. Não se seleccionaram potenciais mais catódicos dado que em termos energéticos deverá ser mais vantajoso a aplicação de potenciais mais baixos em valor absoluto desde que a cinética do processo seja favorável.

Realizaram-se cronoamperometrias para cada um dos potenciais escolhidos. Nas figuras 5.2, 5.3 e 5.4, apresentam

aplicados de -100, -300 e

de corrente do sistema ao longo do tempo de redução do cobre (II).

Figura 5.2 - Cronoamperograma correspondente à aplicação de um potencial de ( a 200 mL de uma solução (CuSO

Figura 5.3 - Cronoamperograma correspondente a 200 mL de uma solução (CuSO

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figura 5.1, seleccionaram-se como potenciais a aplicar valores de 0,1 V, valor a partir do qual se verifica um aumento da corrente catódica e correspodente à redução do ião cobre em solução. Assim, foram seleccionados 3 100 mV, um valor de potencial mais próximo do início do aumento da densidade de corrente, e -300 e -500 mV, dois valores de potenciais na zona de variação da densidade de corrente. Não se seleccionaram potenciais mais catódicos dado que em termos energéticos deverá ser mais vantajoso a aplicação de potenciais mais baixos em valor absoluto desde que a cinética do processo seja favorável.

cronoamperometrias para cada um dos potenciais escolhidos. Nas apresentam-se os cronoamperogramas correspondentes aos potenciais 300 e -500 mV respectivamente, que traduzem a variação da intensidade ema ao longo do tempo de redução do cobre (II).

Cronoamperograma correspondente à aplicação de um potencial de ( a 200 mL de uma solução (CuSO4 1x10-2 M + Na2SO4 0,035 M), a pH=3,5.

Cronoamperograma correspondente à aplicação de um potencial de ( a 200 mL de uma solução (CuSO4 1x10-2 M + Na2SO4 0,035 M), a pH=3,5.

se como potenciais a aplicar valores de 0,1 V, valor a partir do qual se verifica um aumento da corrente catódica e foram seleccionados 3 100 mV, um valor de potencial mais próximo do início do aumento da 500 mV, dois valores de potenciais na zona de variação da densidade de corrente. Não se seleccionaram potenciais mais catódicos dado que em termos energéticos deverá ser mais vantajoso a aplicação de potenciais mais baixos em valor absoluto desde que a cinética do processo seja favorável.

cronoamperometrias para cada um dos potenciais escolhidos. Nas se os cronoamperogramas correspondentes aos potenciais 00 mV respectivamente, que traduzem a variação da intensidade

Cronoamperograma correspondente à aplicação de um potencial de (-100 mV) 0,035 M), a pH=3,5.

à aplicação de um potencial de (-300 mV) 0,035 M), a pH=3,5.

Figura 5.4 - Cronoamperograma correspondente à aplicação de um potencial de ( a 200 mL de uma solução (CuSO

Observou-se logo após dez minutos do início de qualquer dos ensaios, a formação de uma película aderente ao eléctrodo de trabalho com tonalidade

indução; uniforme em toda a placa, onde se verificou posterior adesão do depósito. À medida que a taxa de deposição aumenta

azulada, característica dos aquo visivelmente uniforme e aumentou

No cronoamperograma da figura

mV, verifica-se que inicialmente o valor da intensidade de corrente catódica aumenta progressivamente de um modo uniforme, passando a ter valores de densi

quase constante só após 1,

potencial aplicado de -300 mV, obtemos correntes catódicas logo à partida superiores às obtidas para o potencial menos catódico e ao fim de 1 h já não se v

corrente catódica, mantendo valores próximos.

No ensaio correspondente a um potencial aplicado de cronoamperograma na figura

2,5 horas foi parcialmente

difícil fazer comparações com os correspondentes a outros potenciais. No entanto, os resultados a apresentar posteriormente,

referem-se ao ensaio após

espessa como se pode observar na fig

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Cronoamperograma correspondente à aplicação de um potencial de ( a 200 mL de uma solução (CuSO4 1x10-2 M + Na2SO4 0,035 M), a pH=3,5.

se logo após dez minutos do início de qualquer dos ensaios, a formação de aderente ao eléctrodo de trabalho com tonalidade avermelhada

indução; uniforme em toda a placa, onde se verificou posterior adesão do

. À medida que a taxa de deposição aumentava, a solução ia perdendo a tonalidade azulada, característica dos aquo-complexos de cobre. A camada de depósito manteve visivelmente uniforme e aumentou gradualmente de espessura, com o decorrer do tempo.

No cronoamperograma da figura 5.2, correspondente ao potencial aplicado de se que inicialmente o valor da intensidade de corrente catódica aumenta progressivamente de um modo uniforme, passando a ter valores de densi

quase constante só após 1,5 h do início do ensaio. Na figura 5.3, correspondente ao 300 mV, obtemos correntes catódicas logo à partida superiores às obtidas para o potencial menos catódico e ao fim de 1 h já não se verifica crescimento da corrente catódica, mantendo-se com algumas oscilações até ao final do ensaio dentro de

No ensaio correspondente a um potencial aplicado de -500 mV, é apresentado um ura 5.4 que só apresenta 1 h; o cronoamperograma deste

parcialmente inutilizado, pelo que é impossível apresentá-lo

difícil fazer comparações com os correspondentes a outros potenciais. No entanto, os resultados a apresentar posteriormente, referentes à análise dos eléctrodos ou da

se ao ensaio após 2,5 h. Ao fim das 2,5 horas do ensaio obteve espessa como se pode observar na figura 5.5.

Cronoamperograma correspondente à aplicação de um potencial de (-500 mV) ), a pH=3,5.

se logo após dez minutos do início de qualquer dos ensaios, a formação de avermelhada - camada de indução; uniforme em toda a placa, onde se verificou posterior adesão do restante filme de perdendo a tonalidade bre. A camada de depósito manteve-se

o decorrer do tempo.

5.2, correspondente ao potencial aplicado de -100 se que inicialmente o valor da intensidade de corrente catódica aumenta progressivamente de um modo uniforme, passando a ter valores de densidade de corrente 5.3, correspondente ao 300 mV, obtemos correntes catódicas logo à partida superiores às erifica crescimento da se com algumas oscilações até ao final do ensaio dentro de

500 mV, é apresentado um h; o cronoamperograma deste ensaio de lo na totalidade, e é difícil fazer comparações com os correspondentes a outros potenciais. No entanto, os referentes à análise dos eléctrodos ou da solução 2,5 h. Ao fim das 2,5 horas do ensaio obteve-se uma camada

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Figura 5.5 - Redução do cobre (II) sobre aço, após duas horas e meia de aplicação de potencial (-500 mV) em 200 mL de uma solução (CuSO4 1x10-2 M + Na2SO4

0,035 M), a pH=3,5.