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Eletroquímica: tudo o que você precisa saber!

A eletroquímica é uma área do conhecimento está presente ao nosso redor de diversas formas. Olhe mais de perto alguns dos fascinantes usos e fenômenos envolvendo a eletroquímica.

Curiosidades de eletroquímica

Seja em seus usos pelo ser humano ou nos fenômenos naturais que ela rege, seu estudo nos ajuda ter um alto grau sobre importantíssimos processos químicos que afetam nossas vidas. Conheça mais sobre as aplicações da eletroquímica.

 1. Anodização

Alguns metais, como o alumínio, e ligas formam naturalmente uma camada de óxido. Esta camada é resistente e protege o metal de corrosão.  Ainda mais interessante é a possibilidade de aumentar a espessura dessa camada ao forçar seu crescimento utilizando a anodização.
Ela recebe esse nome, pois a peça metálica a ser tratada é o ânodo em uma célula eletrolítica. Manipulando-se a tensão elétrica utilizada, criam-se camadas de óxido sólidas ou porosas. No geral, aumenta-se a resistência à corrosão e ao desgaste e forma-se uma superfície com maior afinidade a pigmentos e adesivos, facilitando a montagem de certos produtos que utilizem metal anodizado.

É possível controlar a espessura do filme de óxido para que ocorram fenômenos de interferência óptica e o filme deixe a peça com uma cor superficial mesmo sem ter nenhum pigmento. Isso se deve à interferência construtiva de diferentes comprimentos de onda luz, dependendo da espessura do filme de óxido.

Esse processo é realizado mergulhando-se o componente metálico numa solução com o ácido apropriado e mantendo controle da tensão aplicada através do sistema. É um processo muito utilizado nas carcaças de alumínio de smartphones, panelas, lanternas, estruturas de janelas e até mesmo em algumas peças de aeronaves.

 2. Eletropolimento

Ainda na linha de tratar metais, a eletroquímica se mostra útil também na criação de superfícies extremamente polidas. Sabe-se que, além de serem esteticamente boas aos olhos, superfícies metálicas polidas também são altamente higiênicas, refletivas e apresentam baixos coeficientes de atrito.

O eletropolimento vai além do polimento mecânico, usa abrasivos diversos e movimentos repetidos. Trata-se de uma técnica simples, rápida e facilmente aplicável em objetos cheios de detalhes e formatos irregulares.

Basta mergulhar a peça a ser trabalhada numa solução levemente viscosa de ácidos, comumente sulfúrico e fosfórico, e conectar a peça a corrente elétrica, de forma que a peça seja o ânodo. Ocorrem então reações que produzem hidrogênio no cátodo e oxigênio no ânodo, além de corrosão controlada no material do ânodo. É nessa corrosão controlada que está a chave do processo: o ambiente da solução e voltagem aplicada fazem com que os micropicos e extensões na superfície do material sejam corroídos preferencialmente. Isso porque estão mais expostos ao contato com a solução. Dessa forma toda superfície metálica banhada no processo é polida a nível nanométrico, resultando em superfície extremamente polida e uniforme.

Esse processo é muito popular para fabricar instrumentos cirúrgicos de aço inoxidável e na manufatura de componentes metálicos nos microcomponentes eletrônicos dos computadores e smartphones.

 3. Processo de Hall-Héroult

Muito se fala sobre o alumínio ser um metal com altos gastos de eletricidade para ser produzido e como a humanidade não teve acesso a ele durante boa parte de sua história. Mas o que torna o metal mais comum da crosta terrestre um metal tão difícil de ser obtido?

A reposta está na suas características de reatividade e eletroquímica. Enquanto que muitos metais podem ser reduzidos utilizando uma fonte de carbono, como o carvão ou coque, e exposição ao calor elevado. Outros, mais reativos, como alumínio, magnésio  e metais alcalinos, necessitam de temperaturas impraticáveis. Por isso, esses últimos devem ser reduzidos a partir da eletrólise de seus sais fundidos.

No caso do alumínio, uma solução de sais derretidos é capaz de receber a adição de bauxita purificada e dessa forma tem-se sais de alumínio derretidos.
Esses sais fundidos estão colocados em uma cuba eletrolítica, com eletrodos de grafite ou carvão. Utilizam-se então correntes elétricas elevadas, mas a tensões baixas. O alumínio é reduzido por eletrólise e, como a cuba opera a altas temperaturas,  ele está em sua forma líquida e afunda para o fundo do banho de sais fundidos, onde pode ser coletado via sifão.

Esse é o processo eletrolítico de Hall-Héroult: uma aplicação industrial da eletroquímica em larga escala que abriu um mundo de possibilidades para trabalhar com novos metais. Também permitiu ter a disposição novas matérias primas e reagentes, que antes teriam um custo muito proibitivo.

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Por Lucas Bonafé

mercado@polijunior.com.br

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