ÁREA: Físico-Química

TÍTULO: INTERAÇÃO GALVÂNICA ENTRE CALCOPIRITA E GALENA

AUTORES: Idelfonso, M.I.A. (UEZO) ; Magalhães, W.J. (UEZO) ; Albuquerque Junior, C.R.F. (UEZO)

RESUMO: Este trabalho teve como objetivo avaliar o comportamento eletroquímico dos seguintes sulfetos-minerais: calcopirita (CuFeS2) e galena (PbS) a partir das medidas dos potenciais de repouso, sob diferentes condições, como também na presença de interligação elétrica entre os eletrodos de tais minerais, com o intuito de estudar o fenômeno da interação galvânica. Foram tomadas, durante um período total de 120 minutos, em intervalos de 5 em 5 minutos, medidas de potencial dos eletrodos minerais na ausência e na presença de oxidação e interligação elétrica entre eles. A oxidação da calcopirita e da galena ocasionou valores elevados de potencial de repouso, confirmando o tal fenômeno. Ao se interligar os eletrodos minerais, a calcopirita sofreu redução e a galena, oxidação.

PALAVRAS CHAVES: Calcopirita; Galena; Interação galvânica

INTRODUÇÃO: A eletroquímica dos sulfetos é objeto de muitas pesquisas por causa das propriedades semi-condutoras destes minerais e da possibilidade de extração de metais a eles associados. A interação galvânica que ocorre entre dois minerais é causada pelos diferentes potenciais de eletrodo, que levam a reatividades eletroquímicas distintas. Quando os minerais estão em contato, formam uma célula galvânica e ocorrem reações de oxirredução devido às diferenças entre os potenciais de repouso dos minerais. A reatividade eletroquímica é indicada pelo potencial de repouso. Logo, na célula galvânica, o mineral com maior potencial de repouso atua como catodo e é considerado um mineral nobre. Já, o mineral com menor potencial de repouso comporta-se como anodo, sendo considerado um mineral menos nobre. O conhecimento do potencial de repouso é de fundamental importância para a avaliação de um mineral. Em qualquer processo industrial envolvendo minerais, ocorrem reações químicas, em sua maioria de oxirredução, que exercem influência marcante nas etapas que compõem tal processo. A maioria dos estudos sobre tecnologia mineral está voltada à avaliação de um único mineral ou de mais minerais, porém separadamente. Poucos são os estudos sobre a interação galvânica entre minerais, principalmente os sulfetos. Este trabalho teve como objetivo avaliar o comportamento eletroquímico da calcopirita (CuFeS2) e da galena (PbS), principalmente em relação ao fenômeno da interação galvânica.

MATERIAL E MÉTODOS: A fim de se obter medidas de potencial de repouso, foram preparados eletrodos de minerais obtidos a partir de amostras naturais maciças de calcopirita e galena. Cada amostra foi conectada a um fio de cobre com uma cola condutora à base de prata e embutida numa resina epóxi não-condutora, com um dos lados do mineral exposto à solução. Uma célula de formato retangular feita de acrílico, fechada com uma tampa do mesmo material, foi utilizada. O eletrólito empregado foi uma solução de KCl 1x10-3mol.L-1 com pH, aproximadamente, igual a 6. As medidas de potencial, em relação a um eletrodo de referência de calomelano saturado (ECS; E°=0,244V), foram tomadas com o auxílio de multímetros digitais. Em seguida, peróxido de hidrogênio P.A. 10% v/v foi utilizado com a finalidade de oxidar previamente as superfícies minerais para verificar a presença ou não de alterações nos valores dos potenciais de repouso. Foram tomadas, durante um período total de 120 minutos, em intervalos de 5 em 5 minutos, medidas de potencial dos eletrodos minerais com interligação elétrica entre eles, a fim de se avaliar o efeito da interação galvânica entre os minerais em estudo sobre os valores dos potenciais destes sulfetos.

RESULTADOS E DISCUSSÃO: Após a realização de testes iniciais com eletrodos de pirita, objetivando reunir as melhores condições experimentais, foram confeccionados os eletrodos de calcopirita e galena. Os ensaios foram realizados com estes eletrodos minerais na ausência de oxidação e de interligação elétrica. Os valores de potencial de repouso obtidos foram compatíveis aos encontrados na literatura. As superfícies de calcopirita e galena, ao serem submetidas à prévia oxidação com solução de peróxido de hidrogênio, apresentaram valores elevados de potencial de repouso, confirmando o fenômeno da oxidação. Ao se interligar os eletrodos minerais, foi possível confirmar a ocorrência da interação galvânica, através de reações de oxirredução. A galena apresentou considerável aumento nos valores de potencial de repouso, quando comparados aos obtidos na ausência de interligação elétrica com a calcopirita. Já esta sofreu diminuição significativa dos valores de potencial de repouso em comparação aos encontrados na ausência de interação com a galena. Tais resultados confirmaram o que já se esperava pelo fato da calcopirita ter potencial de repouso superior ao da galena. Ficou evidente que a calcopirita, nesta interação, comportou-se como catodo, sofrendo redução confirmada pela diminuição dos valores de potencial de repouso; porém a galena teve sua superfície oxidada, corroborada pelos altos valores de potencial de repouso.

CONCLUSÕES: - Os valores de potencial de repouso da calcopirita e da galena encontrados foram compatíveis aos encontrados na literatura. - As superfícies oxidadas de calcopirita e galena apresentaram valores elevados de potencial de repouso, confirmando o fenômeno da oxidação. - Ao se interligar os eletrodos minerais, foi possível confirmar a ocorrência da interação galvânica entre calcopirita e galena, que sofreram redução e oxidação, respectivamente, o que foi confirmado pelas alterações nos valores de potencial de repouso.

AGRADECIMENTOS: À Fundação de Apoio à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ) e à Pro-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação da UEZO.

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