ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DO EFLUENTE GERADO NA PREPARAÇÃO DE PLACAS DE CIRCUITO IMPRESSO
AUTORES: CASTAGNO, K.R.L. (IF SUL) ; SOUZA, E.E.H. (IF SUL) ; NOREMBERG, B.S. (IF SUL)
RESUMO: RESUMO: na elaboração de um projeto eletrônico são confeccionadas placas de circuito impresso através de corrosão química de placas recobertas com cobre puro por soluções ácidas de percloreto de ferro. Esse processo corrosivo gera um líquido com alto poder de contaminação devido à elevada acidez e concentração de cobre e ferro. Esse trabalho teve como objetivo caracterizar, através de análises físico-químicas, o efluente produzido durante o processo de confecção de placas de circuito impresso. Os resultados obtidos, mostram que o efluente apresenta uma grande concentração de sólidos totais (495,88 g L1-), elevadas acidez (pH=0,25) e condutividade (67.99 mS cm1-), e altos teores de cobre (66,25 g L1-) e de ferro (148,08g L1-), sendo extremamente agressivo ao meio ambiente.
PALAVRAS CHAVES: caracterização; cobre; ferro
INTRODUÇÃO: A elaboração de um projeto eletrônico passa obrigatoriamente pela confecção de placas de circuito impresso. Na preparação de um circuito impresso convencional a camada de cobre aderente ao suporte será corroída quimicamente para a formação das pistas e ilhas que constituem o circuito impresso. A corrosão química da placa é realizada com soluções ácidas, oxidantes e corrosivas de cloreto férrico, que reagem com o cobre dissolvendo-o. Esse processo corrosivo é realizado varias vezes com a mesma solução oxidante, até que ela fique saturada com cloreto de cobre e com isso perca sua utilidade tornado-se um efluente com alto poder de contaminação devido aos elevados teores de cobre e ferro. A confecção de placas de circuito impresso é uma atividade cotidiana dos alunos das áreas elétrica e de telecomunicações do IF Sul-rio-grandense –Campus Pelotas (IF Sul – Campus Pelotas). No entanto, até o momento, nenhum tratamento vem sendo adotado para o descarte adequado do efluente gerado no processo de preparação das placas. A qualidade das águas e dos efluentes pode ser representada através de parâmetros físicos, químicos e biológicos. Os parâmetros físicos estão associados em maior parte aos sólidos presentes no líquido analisado. Os parâmetros químicos podem ser interpretados através de duas classificações: matéria orgânica ou inorgânica. Os parâmetros biológicos estão ligados aos microrganismos presentes no líquido [VON SPERLING, 2005 e BAUMGARTEN, 2001]. Assim, o presente trabalho teve como objetivo caracterizar o efluente produzido durante o processo de confecção de placas de circuito impresso nas aulas práticas do IF Sulpara, então, sugerir um tratamento que possa reduzir os teores dos metais dissolvidos nessa solução.
MATERIAL E MÉTODOS: O efluente analisado foi gerado pelos cursos das áreas elétricas do IF Sul – Campus Pelotas. As análises físico-químicas foram realizadas no laboratório do GPCA (grupo de pesquisa em contaminates ambientais) do IF Sul, sendo elas: pH, condutividade, matéria orgânica, óleos e graxas, sólidos totais, sólidos em suspensão, sólidos sedimentáveis, sólidos dissolvidos, análise qualitativa de cátions e dosagem de ferro e cobre por espectrometria de absorção atômica. O pH e a condutividade foram determinados através de um phmetro digital, marca Micronal, e de um condutivímetro digital, marca Instrutherm CD-830, respectivamente. A análise de matéria orgânica foi realizada por permanganometria através do consumo de oxigênio em meio ácido.
As análises de óleos e graxas, sólidos totais, sólidos em suspensão, sólidos sedimentáveis e sólidos dissolvidos foram realizados por métodos gravimétricos.
Através da marcha da analise qualitativa clássica [VOGEL, 1981] determinou-se a presença de ferro e cobre. A análise quantitativa [VOGEL, 1981 e BACCAN, 1979] destes metais foi realizada por um espectrômetro de absorção atômica de marca GBC 932 plus.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Na tabela 1 estão apresentados os resultados obtidos na caracterização físico-química do efluente.
Tabela 1: Resultados das análises físico-químicas do efluente.
A tabela 1 mostra que o efluente apresenta uma grande concentração de sólidos totais devido, principalmente, aos sólidos dissolvidos, isto é, ao cloreto ferroso, cloreto férrico e cloreto cúprico que ficam na solução após o banho.
A tabela 1 mostra a presença de matéria orgânica no efluente. Essa é devido à deterioração das placas de fenolite (madeira mais resina fenólica) pela ação cloreto férrico do banho de corrosão química.
A análise de óleos e graxas foi realizada através da extração com solvente orgânico de espécies como: hidrocarbonetos, ácidos graxos, sabões, gorduras, óleos e ceras, e outras substâncias. Os valores elevados obtidos para óleos e graxas, quando comparados com os valores da matéria orgânica, podem ser explicados pela maior capacidade de extração do método que utiliza solvente orgânico em relação ao método de determinação de matéria orgânica.
Os valores de pH extremamente baixos, mostrados na tabela 1, são característicos da solução de percloreto de ferro, cujas soluções aquosas são ácidas e corrosivas para a maioria dos metais.
Os elevados valores de condutividade obtidos podem ser explicados pela elevada concentração de espécies iônicas em solução, o que confere a essa um caráter eletrolítico acentuado.
Por fim, foram obtidos elevados valores de concentração para o cobre e o ferro no efluente. Esses valores já eram esperados, visto que esse líquido é o resíduo obtido de um processo de ataque químico de uma chapa de cobre puro por uma solução com elevados teores de ferro.
CONCLUSÕES: Os resultados obtidos, pelas análises físico-químicas realizadas, mostram que o efluente gerado na preparação de placas de circuitos impressos apresenta uma grande concentração de sólidos totais (495,88 g L1-), elevadas acidez (pH=0,25) e condutividade (67.99 mS cm1-) e elevados teores de cobre (66,25 g L1-) e de ferro (148,08 g L1-). A caracterização realizada mostra que o efluente produzido durante o processo de confecção de placas de circuito impresso nas aulas práticas do IF Sul é extremamente agressivo ao meio ambiente, necessitando de um tratamento adequado antes do seu descarte.
AGRADECIMENTOS: Ao CNPq pela conceção de uma bolsa pelo programa PIBIT.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: 1 - VON SPERLING, M. Princípios do tratamento biológico de águas residuárias. 3 ed. v.1 Belo Horizonte: Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental, 2005. 452 p
2 - BAUMGARTEN, M. G. Z; Pozza, S. A. Qualidade de Águas: descrição de parâmetros químicos referidos na legislação ambiental. Ed. FURG, 2001
3 - VOGEL, Arthur. Química Analítica Qualitativa. 5° ed. São Paulo: Ed. Mestre Jou, 1981.
4 - VOGEL, Arthur. Analise inorgânica Quantitativa. 4º ed. Rio de Janeiro. Editora Guanabara Dois, 1981.
5 - BACCAN, N.; Andrade, J. C.; Godinho, O. E. S.; Barone, J. S. Química Analítica Quantitativa Elementar, 1a ed., Editora Blücher, l979.
