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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31188| Título: | Redução do consumo de ácido crômico na galvanização de peças metálicas |
| Título(s) alternativo(s): | Reduction of chromic acid consumption in galvanizing metal parts |
| Autor(es): | Cornacini, Ana Flávia |
| Orientador(es): | Machado, Guilherme Duenhas |
| Palavras-chave: | Eletrometalurgia Eletrodeposição de ligas (Metalurgia) Cromo Tensão superficial Electrometallurgy Alloy plating Chromium Surface tension |
| Data do documento: | 7-Dez-2022 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Londrina |
| Citação: | CORNACINI, Ana Flávia. Redução do consumo de ácido crômico na galvanização de peças metálicas. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2022. |
| Resumo: | O processo de galvanização é usualmente utilizado em acabamentos de peças visando maior durabilidade através da aplicação de uma camada metálica por eletrodeposição. Em maçanetas, cadeados e componentes de montagem, é feita a galvanização com cromo decorativo, que confere uma finalização mais elegante para as peças. O cromo é um composto que quando encontrado em sua forma de oxidação trivalente é benéfico para a saúde, porém, em oxidação hexavalente, comumente utilizada na galvanoplastia, é tóxico e pode causar problemas para a saúde humana e o meio ambiente. O arraste do banho de cromo para as águas de enxágue causam um aumento na concentração de cromo hexavalente nas etapas seguintes, impactando diretamente na estação de tratamento de água e no consumo de insumos para repor a quantidade arrastada em um determinado período. Visando menor arraste de cromo e redução da névoa formada pelos gases na eletrodeposição, foi feita a aplicação de um novo surfactante, que em menor quantidade possui maior efeito. Através da medida da tensão superficial com a adição do tensoativo foi possível determinar o ponto de concentração micelar crítica (CMC) do surfactante e como o banho de cromo se comporta com essa alteração. Verificado que o tensoativo age diminuindo a tensão superficial sem interferir nas concentrações de ácido crômico presente no banho, foi feita a comparação da concentração de cromo na água de enxágue nos períodos, antes, durante e depois da mudança. Para garantir a veracidade da comparação, foi considerada a produção de peças cromadas nesses mesmos períodos e como isso influenciou na concentração de cromo. No ano de 2022 o número de peças produzidas foi 1.960,7% maior do que no ano de 2020 para mesma concentração de 0,1 mg/L de ácido crômico na água, enquanto o custo de produção de cada peça, nesse mesmo período, reduziu de R$0,58 para R$0,02. Analogamente, houve a redução do consumo de insumos de 97,8% de ácido crômico e 98,24% de tensoativo, indicando uma redução de custo potencial até R$1.737.317,46 para a produção de peças cromadas, além da estabilidade da concentração de cromo na água. |
| Abstract: | The galvanizing process is usually used in finishing parts aiming at greater durability through the application of a metallic layer by electrodeposition. Door handles, padlocks and assembly components are galvanized with decorative chrome, which gives the pieces a more elegant finish. Chromium is a compound that when found in its trivalent oxidation form is beneficial to health, however, in hexavalent oxidation, commonly used in electroplating, it is toxic and can cause problems for human health and the environment. The drag from the chromium bath to the rinse water causes an increase in the concentration of hexavalent chromium in the following stages, directly impacting the water treatment plant and the consumption of inputs to replace the amount dragged in a given period. Aiming at lower chromium drag and reduction of the mist formed by the gases in the electrodeposition, a new surfactant was applied, which in smaller quantities has a greater effect. By measuring the surface tension with the addition of the surfactant, it was possible to determine the critical micellar concentration point (CMC) of the surfactant and how the chromium bath behaves with this change. Having verified that the surfactant acts by reducing surface tension without interfering with the concentrations of chromic acid present in the bath, a comparison was made of the concentration of chromium in the rinse water in the periods, before, during and after the change. To ensure the accuracy of the comparison, the production of chrome parts in these same periods was considered and how this influenced the concentration of chromium. In the year 2022, the number of pieces produced was 1.960,7% higher than in the year 2020 for the same concentration of 0,1 mg/L of chromic acid in water, while the cost of producing each piece, in the same period, reduced by R$0,58 to R$0,02. Similarly, there was a reduction in input consumption of 97,8% chromic acid and 98,24% surfactant, indicating a potential cost reduction of up to R$1.737.317,46 for the production of chrome parts, in addition to concentration stability of chromium in water. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31188 |
| Aparece nas coleções: | LD - Engenharia Química |
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