Os processos galvânicos estão entre as principais atividades indutriais que descartam metais no ambiente. Os efluentes gerados contém alta carga de sais e metais que precisam ser tratados, para a recuperação de produtos químicos e água, possibilitando a preservação de recursos. Neste trabalho, será apresentado o tratamento de efluentes de processos de eletrodeposição de níquel brilhante por eletrodiálise (ED) que permite concentrar e extrair níquel e seus sais. Iniciado como estudo de caso solicitado por uma empresa italiana, fabricante de plantas de ED, devido a problemas na operação de um equipamento utilizado no tratamento de efluentes de niquelação de uma empresa do estado de São Paulo, foram avaliados quinze sistemas de eletrodiálise e diálise em células de cinco compartimentos que são separados por quatro membranas com área de 16 cm2, para o tratamento de soluções reais, efluentes de um processo de eletrodeposição de níquel, e sintéticas, baseadas na composição de banhos comerciais (variando em função da presença ou ausência de componentes inorgânicos ou orgânicos). Foram testados dois tipos de membrana e duas configurações de sistema, sob as mesmas condições experimentais de densidade de corrente, vazão de circulação e temperatura, pelo tempo necessário para verificar a extração e o transporte de níquel. Os ensaios avaliaram a presença de aditivos e o efeito individual de cada componente em solução, além das variações de pH durante a ED sobre a extração percentual de níquel, a eficiência de corrente e o transporte de níquel através de membranas catiônicas e aniônicas. Verificou-se que a aplicação de uma densidade de corrente mais elevada que a corrente limite determinada para o efluente pode prejudicar a extração do metal, pois aumenta a ocorrência de precipitação de níquel nas membranas, exigindo a acidificação do compartimento para desobstrução das membranas e retomada dos parâmetros iniciais de potencial e corrente na célula. Observou-se que, independentemente da presença de algum aditivo, ocorre a passagem de pequeno percentual de níquel através de membranas aniônicas, conferindo à solução concentrada em ânions e ao anólito, coloração esverdeada. Este fato ocorreu independente do tipo de membrana ou configuração do sistema testado, descartando a possibilidade de defeito na membrana. Ensaios realizados apenas com os componentes inorgânicos indicaram que, na presença de sulfato para as condições de concentração de níquel e pH do efluente, há a possibilidade de o níquel formar um complexo com carga negativa. Já os aditivos orgânicos conferiram aos compartimentos concentrado em ânions e do ânodo, elevada DQO ao final da eletrodiálise. / The galvanic processes are one of the main activities contributors of metal discharges into the environment. The wastewater generated contains high load of salts and metals that must be treated for recovery chemicals and water, saving resources. In this work we introduce the treatment of effluents from bright nickel electroplating baths by electrodialysis (ED) in order to concentrate and extract nickel and its salts. This study was started as a case requested by an Italian company, manufacturer of ED plants, due the problems in the operation of equipment used in the treatment of nickel plating wastewater an enterprise in Sao Paulo, BRA. Fifteen electrodialysis and dialysis systems were evaluated in five compartments cells which are separated by four 16 cm2 membranes. It was used one real solution (effluent from a nickel electroplating process), and one synthetic based on industrial baths composition (changing according to the presence or absence of inorganic or organic compounds). Two types of membrane and two system configurations were tested and compared under similar operating conditions of current density, flow rate and temperature during the necessary time to check the nickel extraction and transport. The experiment evaluated the presence of additives and the individual effect of each component in solution. In addition, it was verified the influence of changes in pH during the ED on the percentage extraction of nickel, the current efficiency and nickel transport through cationic and anionic membranes. It was found that applying a current density higher than the limit current determined for the effluent may affect the metal extraction because it allows the nickel precipitation in the membranes, requiring acidification to clear the membranes and to recover the initial potential and current parameters in the cell. It was observed that, regardless of the presence of additives, a small nickel percentage passes through anionic membranes, giving to the anions concentrated solution and anolyte a greenish colour. This occurred regardless of the membrane type or system configuration tested, ruling out the possibility of a particular fault in the membrane. Tests made with only the inorganic components indicated that, in the presence of sulfate, for the conditions of nickel concentration and pH effluent, there is the possibility of forming a negatively charged nickel complex. The organic additives gave to anolyte and anions concentrated solution, high COD at the end of electrodialysis.

Neste trabalho foram eletrodepositados filmes ultrafinos de cobalto e níquel sobre substrato de Au/mica. Os estágios iniciais da deposição foram acompanhados in-situ pelo uso das técnicas de EC-STM (microscopia de varredura por tunelamento – modo eletroquímico) e EC-AGFM (magnetome tria de força de gradiente de campo alternado – modo eletroquímico), que se constitui em uma nova técnica para avaliação de propriedades magnéticas de filmes ultrafinos eletrodepositados. Como resultado, foi obtido o comportamento eletroquímico do eletrodo de Au/mica em meios contendo cobalto ou níquel, acrescidos ou não, dos aditivos: sacarina e tiouréia e a caracterização magnética dos filmes formados. Os dados obtidos por EC-STM revelaram a estrutura dos filmes de cobalto e níquel em baixa espessura (algumas monocamadas). A deposição de cobalto inicia com uma bicamada e o crescimento continua quase camada por camada. Para o caso do níquel o modo de crescimento está associado ao potencial aplicado: filmes crescidos em –1,1VMSE apresentaram nucleação instantânea, enquanto para –1,2VMSE foi observada nucleação progressiva. Pela análise dos dados obtidos por EC-AGFM, foi possível relacionar a estrutura dos filmes as suas propriedades magnéticas. Foi encontrada anisotropia magnética perpendicular somente para os filmes de cobalto em torno de 1,3ML de espessura. O efeito dos aditivos sacarina e tiouréia nas medidas magnéticas também foi estudado.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:42:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 321957.pdf: 5374736 bytes, checksum: 92429ea7123b133577f191b42e7b59a9 (MD5) Previous issue date: 2013 / Esta tese de doutorado é dividida em dois capítulos. O primeiro tem por objetivo estudar a relação entre propriedades ópticas, elétricas e magnéticas de filmes de óxido de cobre do tipo I (Cu2O) em função da densidade de vacâncias de Cu deste material. O crescimento de camadas de Cu2O foi obtido por meio da técnica de eletrodeposição. Propriedades como parâmetro de rede, direção de crescimento, gap de energia, índice de refração, resistividade elétrica e magnetização de saturação foram estudas em função do pH do eletrólito de eletrodeposição, da espessura dos filmes e dos substratos utilizados. Os resultados demonstram que o aumento de vacâncias de Cu eleva o índice de refração e diminui a resistividade do Cu2O. Também se observou que vacâncias de Cu podem levar filmes de Cu2O não dopados a apresentarem resposta ferromagnética a campos magnéticos externos aplicados e quando dopados com íons Co2+ o sinal de magnetização é fortalecido devido a formação de vacâncias pela dopagem. Este resultado é de grande importância para compreensão das propriedades magnéticas em semicondutores de óxidos de transição. No capítulo II serão apresentados resultados inéditos para espectroscopia de coincidência de pares pósitron-elétron correlacionados, esta é a primeira vez em que este tipo de experimento é de maneira consistente realizado. Os resultados obtidos indicam que a divisão de energia entre pósitrons e elétrons V emitidos é assimétrica, concordando com resultado teórico existente na literatura. Experimentos para detecção de pares elétron-elétron correlacionados excitados por pósitrons apresentaram de forma inesperada emissão de pares com energia superior a do feixe de pósitrons incidente. O mecanismo que proporciona esta energia adicional permanece não esclarecido <br> / This thesis is divided in two chapters. The first aims to study the relation between optical, electrical, and magnetic properties of cuprous oxide (Cu2O) films with the density of Cu vacancies in this material. Cu2O layers growth was carried out by electrodeposition technique. Properties as lattice parameter, growth direction, energy gap, refraction index, electrical resistivity, and saturation magnetization were studied as function of electrolyte pH, film thickness, and substrate. Results revealed that the enhancement of Cu vacancies increases the Cu2O refraction index and decreases its electrical resistivity. Was also observed that Cu vacancies can lead undoped Cu2O films to present ferromagnetic response to external applied magnetic fields and when doped with Co2+ ions the magnetization signal is stronger due to the formation of additional vacancies. This last result is of great importance to understanding of magnetic properties in transition metal oxide semiconductors. In chapter II will be presented unprecedented results for positron-electron pair coincidence spectroscopy, this is the first time that this kind of experiment is performed in a consistent manner. The obtained results show that the energy shared between emitted positrons and electrons is not symmetric, in accordance with theoretical result in literature. Experiments for detection of electron-electron correlated pairs excited by positrons presented an unexpected emission of pairs with VII energy higher than the incident positron beam, and the mechanism of this emission process remains unclear.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:10:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327490.pdf: 2837442 bytes, checksum: dece4a8e4e597ed84af917aa96baa0da (MD5) Previous issue date: 2014 / Esta tese se concentra em eletrodepositar filmes finos de óxido cuproso (Cu2O) dopado com cloro e estudar as características estruturais e ópticas desses filmes. Os filmes foram eletrodepositados potenciostaticamente com duas concentrações de cloreto de cobre (CuCl2) na solução de deposição (0,01 e 0,1 M). Para a caracterização estrutural dos filmes utilizou-se a técnica de difração de Raios-X (DRX), obtendo-se os valores dos parâmetros de rede e informações sobre textura dos filmes produzidos. Utilizou-se também Microscopia Eletrônica de Varredura (FEG ? MEV) e Transmissão (TEM) para investigar a morfologia de crescimento e a estrutura dos filmes. Para determinar as fases presente nos filmes foi utilizada a Espectroscopia Raman. As propriedades ópticas foram investigadas através de espectros de reflectância, o que possibilitou determinar os índices de refração (n) e o gap (Eg) dos filmes estudados. A cristalinidade do material sofreu influência da quantidade de cloro adicionada ao eletrólito, o que é importante, pois pode influenciar nas propriedades elétricas e catalíticas deste material. Para obter informações sobre a composição química e a incorporação do cloro nos filmes de Cu2O, foram utilizadas as técnicas de Espectroscopia por Dispersão de Energia (EDS) e Espectroscopia de Emissão Óptica pela Descarga Luminescente (GDOES). Medidas de capacitância (CxV) e curvas de diodo Schottky (IxV) foram realizadas para caracterizar o tipo de semicondutor, demonstrando que os filmes de Cu2O são semicondutores tipo n.<br> / Abstract : This thesis focuses on the electrodeposition of thin films of cuprous oxide (Cu2O) doped with chlorine and to study the structural and optical properties. The films were electrodeposited potentiostatically with two concentrations of copper (CuCl2) chloride in the deposition solution (0.01 and 0.1 M). For structural characterization of the films was used the X-Ray diffraction (XRD), obtaining the values of lattice parameters and information about texture of the films. Scanning Electron Microscopy (FEG - SEM) and Transmission Electron Microscopy (TEM) were used to investigate the growth morphology of the films. To determine the phases present in the films was used Raman Spectroscopy. The optical properties were investigated by Reflectance Spectra, which made possible to determine the refractive index (n) and gap (Eg) of the films. The crystallinity of the material was influenced by the amount of chlorine added to the electrolyte, which is important as it can influence the electrical and catalytic properties of this material. For information about the chemical composition and the incorporation of chlorine in the films of Cu2O, were used Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) and Optical Emission Spectroscopy by Luminescent Discharge (GDOES) techniques. Capacitance measurements (CxV) curves and Schottky diode (IxV) measurements were performed to characterize the type of semiconductor, demonstrating that the Cu2O films are n - type semiconductors.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico / Made available in DSpace on 2012-10-18T21:57:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T03:36:09Z : No. of bitstreams: 1 173467.pdf: 22302706 bytes, checksum: 50f89f2c84de544341a9d89ac8ac048a (MD5) / Dois novos compostos de coordenação de fórmula geral trans-[RuCl2(L)4], onde L = 3-(pirrol-1-metil)piridina ou 4-vinilpiridina foram sintetizados. Os complexos foram caracterizados por análise elementar de CHN e técnicas espectroscópicas de: UV-vis, FFT-IR, RMN 1H e 13C. Estudos eletroquímicos por voltametria cíclica revelaram para ambos, processo redox quasi-reversível centrado no metal, correspondendo ao par Ru3+/2+. Eletrodos de Pt e Pd, modificados por poli-{trans-[RuCl2(pmp)4]} foram preparados eletroxidativamente por diferentes técnicas, em diversas condições e caracterizados eletroquimicamente. Resultados mostraram correlação entre as propriedades finais dos filmes formados e os parâmetros eletroquímicos empregados. Filmes de poli-{trans-[RuCl2(vpy)4]} foram crescidos redutivamente em eletrodos inertes de Pt e Pd, bem como em substratos sinterizados de Fe-(2, 5, 10%)Ni. As propriedades redox do centro metálico em solução e imobilizado na matriz polimérica não diferem significativamente. Os filmes mostraram excelente aderência aos substratos. Eletrodos de Fe-2%Ni, Fe-5%Ni e Fe-10%Ni revestidos por poli-{trans-[RuCl2(vpy)4]} apresentaram maior resistência contra a corrosão, quando comparados aos eletrodos não revestidos.

Neste trabalho foram eletrodepositados filmes ultrafinos de cobalto e níquel sobre substrato de Au/mica. Os estágios iniciais da deposição foram acompanhados in-situ pelo uso das técnicas de EC-STM (microscopia de varredura por tunelamento – modo eletroquímico) e EC-AGFM (magnetome tria de força de gradiente de campo alternado – modo eletroquímico), que se constitui em uma nova técnica para avaliação de propriedades magnéticas de filmes ultrafinos eletrodepositados. Como resultado, foi obtido o comportamento eletroquímico do eletrodo de Au/mica em meios contendo cobalto ou níquel, acrescidos ou não, dos aditivos: sacarina e tiouréia e a caracterização magnética dos filmes formados. Os dados obtidos por EC-STM revelaram a estrutura dos filmes de cobalto e níquel em baixa espessura (algumas monocamadas). A deposição de cobalto inicia com uma bicamada e o crescimento continua quase camada por camada. Para o caso do níquel o modo de crescimento está associado ao potencial aplicado: filmes crescidos em –1,1VMSE apresentaram nucleação instantânea, enquanto para –1,2VMSE foi observada nucleação progressiva. Pela análise dos dados obtidos por EC-AGFM, foi possível relacionar a estrutura dos filmes as suas propriedades magnéticas. Foi encontrada anisotropia magnética perpendicular somente para os filmes de cobalto em torno de 1,3ML de espessura. O efeito dos aditivos sacarina e tiouréia nas medidas magnéticas também foi estudado.

Os processos galvânicos estão entre as principais atividades indutriais que descartam metais no ambiente. Os efluentes gerados contém alta carga de sais e metais que precisam ser tratados, para a recuperação de produtos químicos e água, possibilitando a preservação de recursos. Neste trabalho, será apresentado o tratamento de efluentes de processos de eletrodeposição de níquel brilhante por eletrodiálise (ED) que permite concentrar e extrair níquel e seus sais. Iniciado como estudo de caso solicitado por uma empresa italiana, fabricante de plantas de ED, devido a problemas na operação de um equipamento utilizado no tratamento de efluentes de niquelação de uma empresa do estado de São Paulo, foram avaliados quinze sistemas de eletrodiálise e diálise em células de cinco compartimentos que são separados por quatro membranas com área de 16 cm2, para o tratamento de soluções reais, efluentes de um processo de eletrodeposição de níquel, e sintéticas, baseadas na composição de banhos comerciais (variando em função da presença ou ausência de componentes inorgânicos ou orgânicos). Foram testados dois tipos de membrana e duas configurações de sistema, sob as mesmas condições experimentais de densidade de corrente, vazão de circulação e temperatura, pelo tempo necessário para verificar a extração e o transporte de níquel. Os ensaios avaliaram a presença de aditivos e o efeito individual de cada componente em solução, além das variações de pH durante a ED sobre a extração percentual de níquel, a eficiência de corrente e o transporte de níquel através de membranas catiônicas e aniônicas. Verificou-se que a aplicação de uma densidade de corrente mais elevada que a corrente limite determinada para o efluente pode prejudicar a extração do metal, pois aumenta a ocorrência de precipitação de níquel nas membranas, exigindo a acidificação do compartimento para desobstrução das membranas e retomada dos parâmetros iniciais de potencial e corrente na célula. Observou-se que, independentemente da presença de algum aditivo, ocorre a passagem de pequeno percentual de níquel através de membranas aniônicas, conferindo à solução concentrada em ânions e ao anólito, coloração esverdeada. Este fato ocorreu independente do tipo de membrana ou configuração do sistema testado, descartando a possibilidade de defeito na membrana. Ensaios realizados apenas com os componentes inorgânicos indicaram que, na presença de sulfato para as condições de concentração de níquel e pH do efluente, há a possibilidade de o níquel formar um complexo com carga negativa. Já os aditivos orgânicos conferiram aos compartimentos concentrado em ânions e do ânodo, elevada DQO ao final da eletrodiálise. / The galvanic processes are one of the main activities contributors of metal discharges into the environment. The wastewater generated contains high load of salts and metals that must be treated for recovery chemicals and water, saving resources. In this work we introduce the treatment of effluents from bright nickel electroplating baths by electrodialysis (ED) in order to concentrate and extract nickel and its salts. This study was started as a case requested by an Italian company, manufacturer of ED plants, due the problems in the operation of equipment used in the treatment of nickel plating wastewater an enterprise in Sao Paulo, BRA. Fifteen electrodialysis and dialysis systems were evaluated in five compartments cells which are separated by four 16 cm2 membranes. It was used one real solution (effluent from a nickel electroplating process), and one synthetic based on industrial baths composition (changing according to the presence or absence of inorganic or organic compounds). Two types of membrane and two system configurations were tested and compared under similar operating conditions of current density, flow rate and temperature during the necessary time to check the nickel extraction and transport. The experiment evaluated the presence of additives and the individual effect of each component in solution. In addition, it was verified the influence of changes in pH during the ED on the percentage extraction of nickel, the current efficiency and nickel transport through cationic and anionic membranes. It was found that applying a current density higher than the limit current determined for the effluent may affect the metal extraction because it allows the nickel precipitation in the membranes, requiring acidification to clear the membranes and to recover the initial potential and current parameters in the cell. It was observed that, regardless of the presence of additives, a small nickel percentage passes through anionic membranes, giving to the anions concentrated solution and anolyte a greenish colour. This occurred regardless of the membrane type or system configuration tested, ruling out the possibility of a particular fault in the membrane. Tests made with only the inorganic components indicated that, in the presence of sulfate, for the conditions of nickel concentration and pH effluent, there is the possibility of forming a negatively charged nickel complex. The organic additives gave to anolyte and anions concentrated solution, high COD at the end of electrodialysis.

Os processos galvânicos estão entre as principais atividades indutriais que descartam metais no ambiente. Os efluentes gerados contém alta carga de sais e metais que precisam ser tratados, para a recuperação de produtos químicos e água, possibilitando a preservação de recursos. Neste trabalho, será apresentado o tratamento de efluentes de processos de eletrodeposição de níquel brilhante por eletrodiálise (ED) que permite concentrar e extrair níquel e seus sais. Iniciado como estudo de caso solicitado por uma empresa italiana, fabricante de plantas de ED, devido a problemas na operação de um equipamento utilizado no tratamento de efluentes de niquelação de uma empresa do estado de São Paulo, foram avaliados quinze sistemas de eletrodiálise e diálise em células de cinco compartimentos que são separados por quatro membranas com área de 16 cm2, para o tratamento de soluções reais, efluentes de um processo de eletrodeposição de níquel, e sintéticas, baseadas na composição de banhos comerciais (variando em função da presença ou ausência de componentes inorgânicos ou orgânicos). Foram testados dois tipos de membrana e duas configurações de sistema, sob as mesmas condições experimentais de densidade de corrente, vazão de circulação e temperatura, pelo tempo necessário para verificar a extração e o transporte de níquel. Os ensaios avaliaram a presença de aditivos e o efeito individual de cada componente em solução, além das variações de pH durante a ED sobre a extração percentual de níquel, a eficiência de corrente e o transporte de níquel através de membranas catiônicas e aniônicas. Verificou-se que a aplicação de uma densidade de corrente mais elevada que a corrente limite determinada para o efluente pode prejudicar a extração do metal, pois aumenta a ocorrência de precipitação de níquel nas membranas, exigindo a acidificação do compartimento para desobstrução das membranas e retomada dos parâmetros iniciais de potencial e corrente na célula. Observou-se que, independentemente da presença de algum aditivo, ocorre a passagem de pequeno percentual de níquel através de membranas aniônicas, conferindo à solução concentrada em ânions e ao anólito, coloração esverdeada. Este fato ocorreu independente do tipo de membrana ou configuração do sistema testado, descartando a possibilidade de defeito na membrana. Ensaios realizados apenas com os componentes inorgânicos indicaram que, na presença de sulfato para as condições de concentração de níquel e pH do efluente, há a possibilidade de o níquel formar um complexo com carga negativa. Já os aditivos orgânicos conferiram aos compartimentos concentrado em ânions e do ânodo, elevada DQO ao final da eletrodiálise. / The galvanic processes are one of the main activities contributors of metal discharges into the environment. The wastewater generated contains high load of salts and metals that must be treated for recovery chemicals and water, saving resources. In this work we introduce the treatment of effluents from bright nickel electroplating baths by electrodialysis (ED) in order to concentrate and extract nickel and its salts. This study was started as a case requested by an Italian company, manufacturer of ED plants, due the problems in the operation of equipment used in the treatment of nickel plating wastewater an enterprise in Sao Paulo, BRA. Fifteen electrodialysis and dialysis systems were evaluated in five compartments cells which are separated by four 16 cm2 membranes. It was used one real solution (effluent from a nickel electroplating process), and one synthetic based on industrial baths composition (changing according to the presence or absence of inorganic or organic compounds). Two types of membrane and two system configurations were tested and compared under similar operating conditions of current density, flow rate and temperature during the necessary time to check the nickel extraction and transport. The experiment evaluated the presence of additives and the individual effect of each component in solution. In addition, it was verified the influence of changes in pH during the ED on the percentage extraction of nickel, the current efficiency and nickel transport through cationic and anionic membranes. It was found that applying a current density higher than the limit current determined for the effluent may affect the metal extraction because it allows the nickel precipitation in the membranes, requiring acidification to clear the membranes and to recover the initial potential and current parameters in the cell. It was observed that, regardless of the presence of additives, a small nickel percentage passes through anionic membranes, giving to the anions concentrated solution and anolyte a greenish colour. This occurred regardless of the membrane type or system configuration tested, ruling out the possibility of a particular fault in the membrane. Tests made with only the inorganic components indicated that, in the presence of sulfate, for the conditions of nickel concentration and pH effluent, there is the possibility of forming a negatively charged nickel complex. The organic additives gave to anolyte and anions concentrated solution, high COD at the end of electrodialysis.

Orientador: Rodnei Bertazzoli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T22:54:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lanza_MarcosRobertodeVasconcelos_M.pdf: 7478654 bytes, checksum: 0e605a53a8ed4aac8caa7b3e16cadf8a (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: O zinco é um metal amplamente empregado em diversos setores industriais, principalmente como revestimento protetivo em galvanotécnica. Apesar de não ser considerado muito tóxico, tanto ao meio-ambiente quanto aos seres humanos, a sua utilização acarreta a formação de grandes quantidades de um resíduo sólido (Iodo) de alta toxicidade, devido à presença de outros metais pesados, advindo do tratamento convencional dos efluentes gerados, com restrições legais quanto ao armazenamento e à disposição final. Neste trabalho é apresentado um processo para a remoção eletrolítica de zinco em efluentes aquosos, utilizando uma célula eletrolítica com um cátodo de carbono vítreo reticulado. As condições operacionais foram otimizadas em função do pH inicial do eletrólito, da porosidade do cátodo e da vazão da solução. Para a simulação de um efluente advindo de uma linha de zincagem ácida, utilizou-se um meio ácido contendo íons cloreto. Com o uso da voltametria hidrodinâmica, empregando-se um eletrodo rotatório de carbono vítreo, determinou-se um valor de potencial (-1,35 V vs ECS) no qual a reação de eletrodeposição do zinco é controlada pelo mecanismo de transporte de massa. Esse resultado foi utilizado na célula eletrolítica durante os ensaios com a eletrólise a potencial constante, sendo que o potenciostato foi substituído por uma fonte de tensão com saída de 8,5 V (correspondente a -1,35 V vs ECS no potenciostato). As concentrações de zinco foram determinadas com a espectrofotometria de absorção atômica. A célula eletrolítica apresentou um rendimento catódico de 39%, na redução da concentração do zinco em solução, de 50 mg/L para 0,1 mg/L. Esse rendimento foi obtido nas condições operacionais consideradas "ótimas": pH inicial de 5,5; porosidade do cátodo de 80 ppi e vazão do eletrólito de 120 L/h / Abstract: Zinc is a widely employed metal used in different industrial activities, especially in protective coating at electroplating. Although it's considered of low toxicity to human beings as well as to the environment, its use produces huge amounts of solid residues (sludge) of high toxicity, due to other heavy metal's presence, derived from conventional wastewater treatment. Regarding wastewater treatment which contains several heavy metals, there are serious and strong legal restrictions about their storage and final disposal. The main goal of the present work is to propose an alternative electrolytic process for removal of zinc from wastewater, using an electrolytic cell with a reticulated vitreous carbon cathode. Operational conditions were optimized as a function of the initial electrolyte pH, the cathode porosity and the solution flow rate. An acid medium chloride ions containing, was used for the purpose of simulating a wastewater derived from an acid zinc plating process. A voltammetric study (hydrodynamic voltammetry) of the zinc reduction reaction was carried on a glassy carbon rotating disk electrode, in order to determine the value of potencial over which this reaction is mass transfer controlled. Subsequently, this potencial value (-1.35 V vs SCE generated at potenciostat or 8.5 V generated at potencial source) was applied to a flow-through electrolytic cell containing a reticulated vitreous carbon cathode. The efficiency of the experimental set up has been followed by AAS analysis of samples taken during the experiments. The cell shown to be efficient in zinc removal, reducing the metal levels in solution from 50 mg/L to 0.1 mg/L. In this case, the cathodic efficiency was 39% and the best operational conditions were: initial pH value of 5.5, cathode porosity of 80 ppi and a flow rate of 120 L/h / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Edmundo da Silva Braga / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-22T13:06:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_NidinalvaTamaciada_M.pdf: 2840355 bytes, checksum: c1e622485168c42c74f8ae58175be20d (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Neste trabalho foi realizada a deposição fotoeletroquímica seletiva de filmes finos de cobre a partir de uma solução de sulfato de cobre II sobre um substrato de silício-p polarizado catodicamente. O interesse no estudo da deposição desses filmes ocorreu devido à necessidade de substituição do alumínio e suas ligas nas interconexões metálicas dos circuitos integrados em ULSI. Para que os filmes finos metálicos de cobre possam ser utilizados nas interconexões metálicas dos circuitos integrados é necessário que não sejam macrorrugosos, portanto foram determinadas as condições experimentais que possibilitaram a deposição de filmes finos morfologicamente compactos. Estas condições foram determinadas através de um estudo envolvendo a técnica de voltametria linear e da iluminação do eletrodo de silício-p com diferentes potências de luz laser. Foi verificado que uma reação fotoeletroquímica, cuja velocidade é controlada pela geração de pares elétrons-lacunas forma filmes de cobre com morfologia que talvez possibilite o seu uso como interconectores. A velocidade de crescimento do filme de cobre diminui com o tempo para a fotodeposição realizada com um laser de 0,95 mW e com corrente elétrica igual a-55 ?mu?A. Isto é um indicativo de outra reação química de redução deve ocorrer simultaneamente à redução dos íons cobre. A análise por microscopia eletrônica de varredura do filmes fotodepositados mostrou que o cobre cresce sobre o silício-p formando cristais com o hábito cristalino piramidal / Abstract: : In this work a selective photoelectrochemical copper deposition was developed. The copper thin films was photodeposited from a standard aqueous plating solutions on p-Si. Copper is a promising candidate for use in electronic packaging and ultra-Iarge scale integrated (ULSI) devices due to its low resistivity. However, the thin film morphology is a very important propertie in the electrical properties of the film. In practice, a unifom hard deposit is desired, and care must be taken to prevent the formation of loose deposits consisting of dendrites or powders. Loose deposit of this kind are generally formed under mass transfer control. It was developed a study to prevent the formation of this kind of copper film morphology, based on linear voltammetry techniques under various iIIumination conditions. It was-observed a formation of- an uniform hard copper thin film on p-Si under electrons-holes generation control. The thin film rate growth decrease with the time depositon for an photoelectrochemical deposition carry out under constant current (-55 ?mu?A) and iIIumination (0,95 mW). This indicates that another electrochemical reaction must be occur at the same time of the copper film formation. Pyramidal growth forms have been observed on photodeposited copper films by SEM microscopy / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica