Trab.quimica ambiental

Trab.quimica ambiental

SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS

FACULDADE DE QUÍMICA

CURSO DE LICENCIATURA EM QUÍMICA

Professora: Dra. Simone de F.P. Pereira

Discente: Samara de Paula P. Menezes 07055002501

Belém

2010

S

p.

UMÁRIO

1Introdução............................................................................................................ 3

2 Objetivo................................................................................................................... 3

3 HISTÓRICO DAS PILHAS........................................................................................ 3

4 DEFINIÇÃO................................................................................................................. 6

5 PROBLEMA AMBIENTAL....................................................................................... 6

6 Efeitos dos metais pesados NO ORGANISMO HUMANO...................... 7

7 RECICLAGEM............................................................................................................ 8

8 PROGRAMA QUE PROMOVE A RECICLAGEM DE PILHAS E BATERIAS.. 9

9 PROCESSO DE RECICLAGEM DE PILHAS............................................................9

10 CONCLUSÃO...............................................................................................................14

REFERÊNCIAS.................................................................................................................15

1 INTRODUÇÃO

Esta pesquisa mostra um pequeno histórico sobre a pilha, como surgiu e quais as mudanças que ocorreram em sua composição e formato. Além disso, mostra como se dá seu funcionamento, bem como a sua aplicabilidade.

A principal questão abordada, é justamente o problema ambiental causado pelo descarte inadequado deste dispositivo no meio ambiente. Será discutido como este descarte pode ser feito, bem como alguns métodos utilizados para a reciclagem destes materiais.

2 OBJETIVO

Informar grande parcela da população, que não faz idéia do problema ambiental causado pelo descarte inadequado, de pequenos dispositivos como a pilha. Além de mostrar como estes dispositivos devem ser descartados de forma correta.

3 HISTÓRICO DAS PILHAS

Em 1800, após alguns anos de constante experimentação, um professor secundário de Pavia, na Itália chamado Alessandro Volta, construiu a primeira pilha elétrica. Era composta do seguinte modo: um disco de cobre, sobre ele um disco de feltro embebido em ácido sulfúrico diluído em água, depois um disco de zinco, sobre este, outro disco de feltro embebido em ácido sulfúrico diluído, depois outro disco de cobre, e assim sucessivamente (Fig. 1). Esses discos eram colocados um sobre o outro de maneira a formar uma pilha. Daí se originou o nome que até hoje se conserva para esses geradores.

Em 1836, o químico inglês John Frederic Daniell modificou a pilha de Volta, utilizando, ao invés de soluções ácidas, soluções de sais, tornando assim a experiência menos perigosa. A pilha de Daniell funciona a partir de dois eletrodos interligados onde cada eletrodo é um sistema constituído por um metal imerso em uma solução aquosa de um sal formado pelos cátions desse metal (Fig. 2).

Daniell percebeu que se fizesse uma interligação entre dois eletrodos de metais diferentes, o metal mais reativo, iria transferir seus elétrons para o cátion do metal menos reativo em vez de transferi-los para seus próprios cátions em solução.

Sempre que metais de reatividades diferentes são imersos em soluções que contêm íons, é possível observar que no sistema se estabelece um circuito elétrico e o sentido da movimentação dos elétrons é do metal mais reativo – o redutor - para o menos reativo - o oxidante.

Como o zinco metálico é mais reativo que o cobre, se os eletrodos de zinco e de cobre forem interligados através de um fio condutor, o zinco metálico irá transferir seus elétrons para o cátion cobre, Cu2+(aq), em vez de transferi-los para o cátion zinco, Zn2+(aq).

Deste modo se estabelece uma passagem de corrente elétrica pelo fio condutor que poderá ser detectada ao adaptar uma lâmpada a este fio e interligarmos os eletrodos.

Em 1865 o engenheiro francês chamado George Leclanché inventou a pilha de Leclanché também chamada de pilha seca ou pilha comum.. A pilha de Leclanché é a precursora das modernas pilhas secas de uso tão diversificado. Dão voltagem de 1,5V, e são extensivamente usadas em lanternas, rádios portáteis, gravadores, brinquedos, flashes e outras.

A pilha de Leclanché (Fig. 3) é formada por um cilindro de zinco metálico, que funciona como ânodo, separado das demais espécies químicas presentes na pilha por um papel poroso. O cátodo é o eletrodo central. Este consiste de grafite coberto por uma camada de dióxido de manganês, carvão em pó e uma pasta úmida contendo cloreto de amônio e cloreto de zinco. Esta pilha tem caráter ácido, devido a presença de cloreto de amônio. A expressão pilha seca é apenas uma designação comercial que foi criada há muitos anos para diferenciar este tipo de pilha (revolucionário na época) das pilhas até então conhecidas, que utilizavam recipientes com soluções aquosas, como a pilha de Daniell.

Figura 1- Pilha de Volta

Figura 2- Pilha de Daniell

Figura 3 - Pilha de Leclanché

4 Definição

Pilha, célula galvânica, pilha galvânica ou ainda pilha voltaica é um dispositivo que utiliza reações de óxido-redução para converter energia química em energia elétrica. A reação química utilizada será sempre espontânea.

As pilhas são dispositivos de grande importância pois são utilizadas para os mais diversos fins: Funcionamento de calculadoras, brinquedos, controle remoto, rádio portátil, lanterna, relógio, etc.

5 Problema Ambiental

Apesar da aparência inocente e pequeno porte, as pilhas são consideradas um problema ambiental. Classificadas como resíduos perigosos e compostas de metais pesados altamente tóxicos e não-biodegradáveis, como cádmio, chumbo e mercúrio. O perigo ocorre quando se joga uma pilha no lixo comum, pois há o risco desses metais pesados entrarem na cadeia alimentar humana, causando sérios danos à saúde.

Muitos indivíduos, por falta de consciência, conhecimento ou alternativa jogam as pilhas junto ao lixo comum. Quando as pilhas chegam aos lixões, estas ficam expostas ao sol e à chuva, desta forma se oxidam e se rompem e os metais pesados acabam atingindo os lençóis freáticos, córregos e riachos. Entram nas cadeias alimentares através da ingestão da água ou de produtos agrícolas irrigados com água contaminada.

6 Efeitos dos metais pesados NO ORGANISMO HUMANO

Metais

Efeitos

Mercúrio

Distúrbios renais e neurológicos (irritabilidade, timidez e problema de memória), mutações genéticas, e alterações no metabolismo e deficiências nos órgãos sensoriais (tremores, distorções da visão e da audição).

Cádmio

Agente cancerígeno, teratogênico e pode causar danos ao sistema nervoso. Se acumula, principalmente, nos rins, fígado e nos ossos; provoca dores reumáticas e miálgicas, distúrbios metabólicos que levam à osteoporose, disfunção renal e câncer

Chumbo

Gera perda de memória, dor de cabeça, irritabilidade, tremores musculares, lentidão de raciocínio, alucinação, anemia, depressão, insônia, paralisia, salivação, náuseas, vômitos, cólicas, perda do tônus muscular, atrofia e perturbações visuais, e hiperatividade.

Lítio

Afeta o sistema nervoso central, gerando visão turva, ruídos nos ouvidos, vertigens, debilidade e tremores;

Níquel

Provoca dermatites, distúrbios respiratórios, gengivites, sabor metálico, “sarna de níquel”, efeitos carcinogênicos, cirrose e insuficiência renal;

Zinco

Provoca vômitos e diarréias;

Cobalto

Existentes na bateria de lítio, causam a “sarna do cobalto”, além de conjuntivite, bronquite e asma.

Bióxido de manganês

Usado nas pilhas alcalinas, provoca anemia, dores abdominais, vômitos, crises nervosas, dores de cabeça, seborréia, impotência, tremor nas mãos, perturbação emocional.

Fonte: http://www.reciclarepreciso.hpg.com.br/pilhasbaterias.htm

Em função dos problemas gerados por estes materiais, o Conselho Nacional de Meio Ambiente (Conama) elaborou uma resolução (n° 257/99), que disciplina o descarte e o gerenciamento adequado de pilhas e baterias usadas. Consta, em seu artigo primeiro:

As pilhas e baterias que contenham em suas composições chumbo, cádmio, mercúrio e seus compostos, necessário ao funcionamento de quaisquer tipos de aparelhos,..., após seu esgotamento energético, serão entregues pelos usuários aos estabelecimentos que as comercializam ou à rede de assistência técnica autorizada pelas respectivas indústrias, para repasse aos fabricantes ou importadores, para que estes adotem diretamente, ou por meio de terceiros, os procedimentos de reutilização, reciclagem, tratamento ou disposição final ambientalmente adequado”.

A resolução entrou em vigor em 22 de julho de 2000, e passou a responsabilizar fabricantes, importadores e comerciantes de pilhas e baterias pela coleta destes produtos no fim de sua vida útil. Além disso, a resolução classifica os tipos de pilhas e baterias e estabelece o limite da quantidade de mercúrio, chumbo e cádmio que as pilhas comuns podem possuir (Art. 6º).

Infelizmente grande parcela da população desconhece essa resolução, fato este que contribui para o aumento deste grave problema ambiental e de saúde pública

7 Reciclagem

A reciclagem é uma das maneiras de se amenizar o problema das pilhas. Consiste no tratamento do lixo como matéria-prima que é reaproveitada para fazer novos produtos e traz benefícios para todos, como a diminuição da quantidade de lixo enviada para aterros sanitários, a diminuição da extração de recursos naturais, a melhoria da limpeza da cidade, emprego para mão de obra não qualificada e o aumento da conscientização dos cidadãos a respeito do destino do lixo.

8 Programa que promove a reciclagem de pilhas e baterias: Papa – pilhas

Este programa foi criado pelo Banco Real e consiste no recolhimento de pilhas e baterias usadas em lanternas, rádios, controles remotos, relógios, celulares, telefones sem fio, laptops, câmeras digitais e outros aparelhos portáteis.

A reciclagem é feita por uma empresa especializada e licenciada para realizar este trabalho. O Banco Real é responsável pelos custos de coleta, transporte e reciclagem dos materiais.

O objetivo deste programa é conscientizar as pessoas sobre a necessidade de dar uma destinação correta à esses materiais, reduzindo a quantidade de pilhas e baterias lançadas no meio ambiente.

9 Processo de reciclagem de pilhas

Assim como a variedade de tipos e tamanhos de pilhas e baterias é grande, também é variável o número de opções para o reaproveitamento das baterias e pilhas. A seguir será mostrado o processo geral para a reciclagem de uma pilha, seja ela industrial ou de uma simples calculadora.

Etapas do processo de reciclagem

Descarregamento, seleção e separação – Antes de entrar no processo é preciso selecionar os produtos com alguma semelhança de matéria-prima.

 

Imagem cedida pela Suzaquim

Corte de pilhas - A primeira separação feita é da carcaça, normalmente de plástico, e do restante. O material que não pode ser reaproveitado segue para as empresas que fazem reciclagem de plástico, por exemplo.

Imagem cedida pela Suzaquim

Moagem – Na moagem, acontece a separação de alguns metais como o aço, que também segue para outras empresas que reciclam o material. Neste processo, surge o pó químico.

Imagem cedida pela Suzaquim

 

Reator químico – Esse pó químico passa por reações químicas como precipitações que podem formar diferentes compostos químicos. A escolha do produto vai depender da necessidade do mercado.

 

Imagem cedida pela Suzaquim

Filtragem e prensagem – Com filtros e prensa, é feita uma nova separação entre líquidos e sólidos.

 

Imagem cedida pela Suzaquim

Calcinador – Em uma espécie de forno, os elementos sólidos são aquecidos.

 

Imagem cedida pela Suzaquim

Nova Moagem – Com os produtos condensados, é feita uma nova moagem.

 

Imagem cedida pela Suzaquim

Produto final – São, então, obtidos sais e óxidos metálicos usados por indústrias de tintas, cerâmicas e outros tipos de produtos químicos.

 

Imagem cedida pela Suzaquim

10 Conclusão

Em função do que foi apresentado, conclui-se que as pilhas e baterias, quando esgotadas seu potencial energético, tornam-se resíduos perigosos e não devem ir para os lixões a céu aberto. O ideal é que estas sejam encaminhadas para a reciclagem.

Referências

Descarte de pilhas. Disponível em: < http://liusena.wordpress.com/2007/09/10/descarte-de-pilhas/>. Acesso em: 10 abr. 2010.

Conhecendo o processo de reciclagem de embalagens longa vida . Disponível em: <http://www.tetrapak.com/br/meio_ambiente/ciclo_de_vida_da_embalagem/pages/reciclagem.aspx>. Acesso em: 12 mar. 2010.

Reciclagem de pilhas e baterias. Disponível em: <http://www.espacoecologiconoar.com.br/ >. Acesso em: 14 mar.2010.

Reciclagem de pilhas de baterias: Uma questão que pode e deve ser resolvida. Disponível em: <http://ecoviagem.uol.com.br/ecoviagem-brasil/ecoreporter/reciclagem-de-pilhas-e-baterias-uma-questao-que-pode-e-deve-ser-resolvida.asp>. Acesso em: 15 mar. 2010.

Pilhas e baterias: O lixo tóxico dentro de casa. Disponível em:<http://www.reciclarepreciso.hpg.com.br/pilhasbaterias.htm>. Acesso em: 14 mar. 2010.

Bibliografia

BIANCHI, José Carlos de Azambuja; ALBRECHT, Carlos Henrique; MAIA, Daltamir Justino. Universo da Química: volume único - ensino médio. São Paulo: FTD, 2005.

Tudo sobre pilhas. Disponível em: <http://www.apilhas.com/seguranca.html>. Acesso em: 31 mar.2010.

USBERCO, João; SALVADOR, Edgard. Química. 5. ed. São Paulo: Saraiva, 2002.

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