Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/2176-1523.20201568
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

ESTUDO DAS MODIFICAÇÕES GERADAS PELO ENVELHECIMENTO DE MEMBRANAS ANIÔNICAS TROCADORAS DE ÍONS EM UMA SOLUÇÃO SINTÉTICA DE CuHEDP

STUDY OF MODIFICATIONS GENERATED BY THE AGEING OF ANIONIC MEMBRANES IN A SYNTHETIC SOLUTION OF CUHEDP

Juliana Mendonça Silva de Jesus, Tatiana Scarazzato, Daniella Cardozo Buzzi, Denise Crocce Romano Espinosa

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Resumo

O envelhecimento de membranas trocadoras de íons, comumente utilizadas em processos de eletrodiálise, contribui na avaliação e compreensão de modificações suscetíveis ao processo industrial. Nesse estudo, membranas aniônicas de morfologia distinta foram submetidas ao envelhecimento por imersão, em soluções sintéticas, nas concentrações de 1%, 5% e 10% v/v de um banho de cobre com ácido 1 hidroxietano-1,1 difosfônico (HEDP). A ação do meio foi verificada durante 400h de contato via microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia por dispersão de energia de raios-X (MEV-EDS) e análise termogravimétrica (TGA). Os resultados obtidos indicam que no período de contato estudado, foram mantidas, a estabilidade dimensional e térmica das membranas, não evidenciando a necessidade de descarte. Fato este que motiva o uso desses materiais em um sistema de eletrodiálise, quando aplicado para o tratamento do banho de cobre e HEDP

Palavras-chave

Envelhecimento; Membranas trocadoras de íons; HEDP; Eletrodiálise.

Abstract

The ageing of ion exchange membranes, commonly used in electrodialysis processes, contributes to the evaluation and understanding of modifications susceptible in an industrial process. In this study, anionic membranes of different morphology were submitted to immersion in synthetic solutions at concentrations of 1%, 5% and 10% v / v of a copper bath with 1-hydroxyethane-1,1 diphosphonic acid (HEDP). Solutions effect were verified during 400 hours of contact using scanning electron microscopy with X-ray energy dispersion spectroscopy (SEM-EDS) and thermogravimetric analysis (TGA). The results indicated that in the period of contact studied, the dimensional and thermal stability of the membranes were maintained, not evidencing the need for disposal. This fact motivates the use of these materials in an electrodialysis system, when applied to the bath treatment of copper and HEDP.

Keywords

Ageing; Ion-exchange membranes; HEDP; Electrodialysis.

Referências

1 Strathmann H. Membrane science and technology: ion-exchange membrane separation processes. Amsterdãn: Elsevier; 2004. p. 89-146.

2 Nikonenko VV, Kovalenko AV, Urtenov MK, Pismenskaya ND, Han J, Sistat P, et al. Desalination at overlimiting currents: State-of-the-art and perspectives. Desalination. 2014;342:85-106.

3 Habert AC, Borges CP, Nobrega R. Processos de separação por membranas. Rio de Janeiro: E-papers Serviços Editoriais; 2006. p. 45-80.

4 Chapotot A, Lopez V, Lindheimer A, Aouad N, Gavach C. Electrodialysis of acid solutions with metallic divalent salts: cation-exchange membranes with improved permeability to protons. Desalination. 1995;101(2):141-153.

5 Fidaleo M, Moresi M. Electrodialysis applications in the food industry. Advances in Food and Nutrition Research. 2006;51:265-360.

6 Cherif AT, Gavach C, Cohen T, Dagard P, Albert L. Sulfuric acid concentration with an electro-electrodialysis process. Hydrometallurgy. 1988;21(2):191-201.

7 Accepta. A guide to cost-effective membrane technologies for minimising wastes and effluents. Scotland: Environmental Technology Best Practice Programme; 1997. 54 p.

8 Garcia-Vasquez W, Ghalloussi R, Dammak L, Larchet C, Nikonenko V, Grande D. Structure and properties of heterogeneous and homogeneous ion-exchange membranes subjected to ageing in sodium hypochlorite. Journal of Membrane Science. 2014;452:104-116.

9 Dammak L, Larchet C, Grande D. Ageing of ion-exchange membranes in oxidant solutions. Separation and Purification Technology. 2009;69(1):43-47.

10 Ghalloussi R, Garcia-Vasquez W, Chaabane L, Dammak L, Larchet C, Deabate SV, et al. Ageing of ion-exchange membranes in electrodialysis: a structural and physicochemical investigation. Journal of Membrane Science. 2013;436:68-78.

11 Kneifel K, Hattenbach K. Properties and long-term behavior of Ion Exchange Membranes. Desalination. 1980;34(1-2):77-95.

12 Robinson S, Abdullah SZ, Bérubé P, Le-Clech P. Ageing of membranes for water treatment: linking changes to performance. Journal of Membrane Science. 2016;503:177-187.

13 Scarazzato T. Tratamento de efluente contendo HEDP por eletrodiálise [dissertação]. São Paulo: Departamento de Engenharia de Materiais e Metalúrgica, Escola Politécnica, Universidade de São Paulo; 2013.

14 Vargas C. Estudo da eletrodeposição de cobre a partir de banhos alcalinos isentos de cianeto [dissertação]. São Paulo: Departamento de Engenharia de Materiais e Metalúrgica, Escola Politécnica, Universidade de São Paulo; 2008.

15 PCCell GmbH. Ion exchange membranes: technical datasheet. Heusweiler; 2013.

16 Pessoa-Lopes M, Crespo JG, Velizarov S. Arsenate removal from sulphate-containing water streams by an ion-exchange membrane process. Separation and Purification Technology. 2016;166:125-134.

17 Ionashiro M. Giolito: fundamentos da termogravimetria análise térmica diferencial calorimetria exploratória diferencial. São Paulo: Giz; 2005. 96 p.

18 Kerres J, Cui W, Junginger M. Development and characterization of crosslinked ionomer membranes based upon sulfinated and sulfonated PSU crosslinked PSU blend membranes by alkylation of sulfinate groups with dihalogenoalkanes. Journal of Membrane Science. 1998;139(2):227-241.

19 Martos AM, Herrero M, Várez A, Levenfeld B. Synthesis and characterization of new membranes based on sulfonated polysulfone/Zn,Al-heptamolibdate LDH. Materials Letters. 2015;152:125-127.

20 Somovilla P, Villaluenga JPG, Barragán VM, Izquierdo-Gil MA. Experimental determination of the streaming potential across cation-exchange membranes with different morphologies. Journal of Membrane Science. 2016;500:16-24.

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