Engenharia Química

A eletrodiálise é um processo de separação que utiliza membranas íon seletivas e uma diferença de potencial a fim de separar espécies iônicas de uma solução aquosa. O princípio da eletrodiálise é baseado na disposição de várias membranas catiônicas e aniônicas, separadas umas das outras e arranjadas alternadamente entre dois eletrodos. O processo resulta em um aumento da concentração de íons em compartimentos alternados – o concentrado – e nos demais compartimentos a concentração diminui – o diluído. A avaliação de um sistema de eletrodiálise é realizada através de parâmetros como número de transporte, extração percentual, resistência elétrica do sistema e corrente limite. Por intermédio destes parâmetros, pode-se determinar qual membrana é mais eficiente para ser utilizada no processo. Membranas de troca iônica de desempenho adequado devem apresentar propriedades de seletividade, resistência elétrica, estabilidade mecânica e estabilidade química dentro dos valores de referência. Os objetivos deste trabalho incluíram preparar, caracterizar e comparar membranas heterogêneas aniônicas com membranas comerciais para o tratamento de soluções que contenham espécies iônicas utilizando o processo de eletrodiálise para o tratamento de efluentes industriais. Foram preparadas membranas aniônicas a partir de diferentes formulações à base de policloreto de vinila (PVC) com resina de troca iônica aniônica comercial, Purolite A400, a fim de compará-las com as características de membranas comerciais. Quanto aos resultados obtidos, a morfologia das membranas indicou tamanho de partículas de resina A400 adequada para a preparação de membranas heterogêneas. Os resultados dos termogramas indicaram que não ocorreu a degradação da resina A400 durante o preparo das membranas. Em relação à absorção de água, a membrana M40 apresentou absorção de água semelhante à membrana comercial. A capacidade de troca iônica foi mais elevada quanto maior o percentual de resina de troca iônica contida na membrana. Em relação à condutividade, a membrana M55 obteve resultado semelhante à membrana HDX200. As propriedades mecânicas se revelaram superiores nas membranas produzidas se comparada à membrana comercial. Quanto à eletrodiálise, as membranas M50 e M55 não suportaram as condições no ensaio realizado, porém, a membrana M45 atingiu o mesmo percentual de extração do que a membrana comercial, indicando que pode ser utilizada no sistema de eletrodiálise.