Síntese de hipoclorito de sódio (NaCIO) utilizando resíduo de salmoura aplicando os princípios de economia circular

Abstract

A salinização do solo, agravada pelo descarte inadequado de salmoura rica em cloreto de sódio, prejudica o crescimento das plantas e reduz a biodiversidade. A eletrólise da salmoura apresenta-se como alternativa útil, permitindo produzir hipoclorito de sódio (NaClO), composto amplamente empregado em desinfecção e tratamento de água. O projeto teve como objetivo transformar esse resíduo em NaClO por meio da eletrólise, além de estudar e aplicar seus conceitos teóricos e práticos. A eletrólise, processo não espontâneo que converte energia elétrica em energia química, promove oxidação no ânodo e redução no cátodo. O NaClO formado atua como desinfetante, e sua ação depende do pH. Sua concentração é determinada por iodometria, que mede o poder oxidante da solução por meio de titulação com tiossulfato. O procedimento incluiu padronizar a salmoura e realizar a eletrólise com ânodo de grafite e cátodo de aço inox. O cloro gerado reagiu com a água e com íons OH⁻ para formar hipoclorito, posteriormente filtrado, armazenado e analisado. Os testes mostraram pH ácido no ânodo (≈1) e alcalino no cátodo (≈12). Uma segunda eletrólise sob agitação não conseguiu elevar a concentração de NaClO, que permaneceu em 0,1%, muito abaixo dos valores comerciais (2–2,5%); além disso, o pH final entre 7 e 8 não favoreceu a estabilidade do composto. Concluiu-se que a baixa concentração inicial de sal e o curto tempo de eletrólise reduziram o rendimento, recomendando-se tempos maiores de operação.

Soil salinization, aggravated by the improper disposal of brine rich in sodium chloride, impairs plant growth and reduces biodiversity. Brine electrolysis is a useful alternative, allowing the production of sodium hypochlorite (NaClO), a compound widely used in disinfection and water treatment. The project aimed to transform this waste into NaClO through electrolysis, in addition to studying and applying its theoretical and practical concepts. Electrolysis, a non-spontaneous process that converts electrical energy into chemical energy, promotes oxidation at the anode and reduction at the cathode. The NaClO formed acts as a disinfectant, and its action depends on the pH. Its concentration is determined by iodometry, which measures the oxidizing power of the solution through titration with thiosulfate. The procedure included standardizing the brine and performing electrolysis with a graphite anode and stainless steel cathode. The chlorine generated reacted with water and OH⁻ ions to form hypochlorite, which was subsequently filtered, stored, and analyzed. The tests showed acidic pH at the anode (≈1) and alkaline pH at the cathode (≈12). A second electrolysis under agitation failed to increase the NaClO concentration, which remained at 0.1%, well below commercial values (2–2.5%); in addition, the final pH between 7 and 8 did not favor the stability of the compound. It was concluded that the low initial salt concentration and short electrolysis time reduced the yield, and longer operating times were recommended.