Decapagem química: mecanismo, viabilidade e regeneração
Na indústria metalúrgica, existem diversos tratamentos superficiais para aumento da qualidade e durabilidade dos materiais. Para produção de aço, um dos mais utilizados é a decapagem química, que consiste em um banho ácido que evita a oxidação do produto.
A solução utilizada no processo torna-se, com o tempo, saturada de cátions metálicos, não conseguindo executar mais a sua finalidade em decapar o material. A regeneração do ácido, portanto, é a etapa chave para a viabilidade do processo de decapagem.
O processo de decapagem química
A decapagem química é um processo essencial para a produção de aço na indústria metalúrgica, consistindo na remoção dos óxidos de ferro (carepa) que se formam na superfície desse material, preparando-o para o processamento. No caso da decapagem química por imersão, o produto deve ser submetido a um banho em solução ácida, geralmente composta de água e ácido clorídrico, transformando os óxidos de ferro em cloretos, como pode ser visto nas reações abaixo.
O ácido clorídrico (HCl) é o reagente mais utilizado no processo de decapagem. Comparado ao ácido sulfúrico, ele realiza uma limpeza mais rápida a temperaturas mais baixas, com menor consumo de ácido e o produto final da decapagem é de melhor qualidade e uniformidade, além de ser mais seguro ambientalmente que os ácidos nítrico e fosfórico.
Regeneração da solução
Ao longo do tempo, a solução ácida perde a capacidade decapante pelo aumento da concentração de cloretos. Assim, ao invés de apenas descartá-la, é possível restaurar o ácido através de diferentes processos, dentre eles:
- Pirohidrólise: consiste resumidamente na decomposição térmica entre ferro e cloro, seguida de absorção gasosa de HCl;
- Diálise por Difusão: remoção dos cátions metálicos utilizando membrana aniônica, a partir do gradiente de concentração;
- Eletrólise: tem o princípio semelhante ao da Diálise, mas utiliza a diferença de potencial elétrico como força motriz para separação.
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