Redução eletrolítica do Urânio (VI) em célula com membrana

• Autor(a) principal: Harris, Peter Bayard
• Data de Publicação: 1979
• Outros Autores: Instituto de Engenharia Nuclear
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional do IEN
• Texto Completo: http://carpedien.ien.gov.br:8080/handle/ien/2009
• topic: Química

Um processo em escala de laboratório para a redução eletrolítica do urânio (VI) é estudado numa célula vertical com um cátodo de chumbo e uma membrana catiônica separando os compartimentos. A escolha do conjunto de variáveis – célula, membrana, eletrodo, eletrólitos e potencial catódico – é discutida em termos de: densidade de corrente, eficiência de corrente, trabalho elétrico consumido por quilograma de urânio convertido e estabilidade química do sistema. As membranas de troca iônica sintetizadas neste trabalho são comparadas com algumas membranas comerciais quanto às suas propriedades físicas (flexibilidade e expansão linear em água) e eletroquímicas (capacidade de troca, resistência elétrica específica e seletividade por permeação). Dentre as membranas sintetizadas, destacam-se as de poli (sulfonato de fenol). As investigações polarográticas e espectrofotométricas sugerem um mecanismo ECE na redução do urânio (VI) em HCl e H2SO4, sendo que a etapa química, a desproporcionação do urânio (V), determina a velocidade da reação. O cátodo de chumbo se passiva quase que totalmente em H2SO4, mas em HCL este fenômeno é apenas parcial e fica restrito a uma estreita faixa de potencial. Estudos coulométricos da redução do urânio (VI) mostram que a eficiência de corrente aumenta com a acidez; contudo, a passivação do eletrodo de chumbo limita a concentração do ácido. Reduções essencialmente completas com uma eficiência de corrente em torno de 75% são obtidas em HCl 2M com um potencial catódico de -0,525V vs ECS. A perda de eficiência é atribuída à redução do urânio (IV) a urânio (III), o qual é reoxicidado pelo eletrólito. A energia elétrica gasta neste processo é aproximadamente 0,75 KWh/Kg U.