Title

FERRATO DE SóDIO SUSTENTáVEL: INOVAçõES ELETROLíTICAS E DESAFIOS QUíMICOS

SUSTAINABLE SODIUM FERRATE: ELECTROLYTIC INNOVATIONS AND CHEMICAL CHALLENGES

Authorship

MELO, JORGE DE OLIVEIRA; MASCARENHAS, BRENO RIBEIRO; LOPES, THOMAZ JACINTHO; PINHEIRO, WAGNER ANACLETO

MELO, JORGE DE OLIVEIRA

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MASCARENHAS, BRENO RIBEIRO

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LOPES, THOMAZ JACINTHO

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PINHEIRO, WAGNER ANACLETO

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DOI

10.5151/2594-5327-41633

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Abstract

O FERRATO DE SóDIO (NA₂FEO₄) é ALTAMENTE VALORIZADO POR SUAS PROPRIEDADES OXIDANTES E DESINFETANTES, SENDO UTILIZADO EM TRATAMENTOS DE áGUAS RESIDUAIS, OXIDAçãO DE CONTAMINANTES E DESINFECçãO. ESTE ESTUDO ANALISA DUAS ROTAS DE PRODUçãO DO FERRATO DE SóDIO: A QUíMICA E A ELETROLíTICA, CONSIDERANDO EFICIêNCIA, IMPACTO AMBIENTAL E VIABILIDADE TéCNICA. A ROTA QUíMICA ENVOLVE A OXIDAçãO DE SAIS DE FERRO EM MEIO ALCALINO COM AGENTES OXIDANTES COMO HIPOCLORITO DE SóDIO OU PERóXIDO DE HIDROGêNIO. APESAR DE SER UM MéTODO ESTABELECIDO, ENFRENTA DESAFIOS SIGNIFICATIVOS, INCLUINDO A PRODUçãO DE SUBPRODUTOS INDESEJáVEIS, MANUSEIO DE REAGENTES PERIGOSOS E SENSIBILIDADE A PARâMETROS OPERACIONAIS. A ROTA ELETROLíTICA, POR SUA VEZ, UTILIZA ELETRóLISE EM MEIO ALCALINO PARA OXIDAR DIRETAMENTE O FERRO METáLICO. ESTA ABORDAGEM é MAIS SUSTENTáVEL, EVITANDO REAGENTES PERIGOSOS E PODENDO UTILIZAR ENERGIA DE FONTES RENOVáVEIS. NO ENTANTO, NECESSITA DE OTIMIZAçãO EM TERMOS DE EFICIêNCIA DE PRODUçãO, CONSUMO ENERGéTICO E DURABILIDADE DOS ELETRODOS PARA SER ECONOMICAMENTE VIáVEL EM LARGA ESCALA. A ROTA ELETROLíTICA SE ALINHA COM OS PRINCíPIOS DA ECONOMIA CIRCULAR, USANDO FERRO RECICLADO E REDUZINDO A PEGADA DE CARBONO. MELHORIAS EM PROCESSOS DE QUíMICA VERDE PODEM MITIGAR OS IMPACTOS DA ROTA QUíMICA. A SUSTENTABILIDADE ECONôMICA PODE SER ALCANçADA A LONGO PRAZO, MINIMIZANDO RESíDUOS E UTILIZANDO ENERGIA RENOVáVEL.

SODIUM FERRATE (NA₂FEO₄) IS HIGHLY VALUED FOR ITS OXIDIZING AND DISINFECTING PROPERTIES, AND IS USED IN WASTEWATER TREATMENT, CONTAMINANT OXIDATION, AND DISINFECTION. THIS STUDY ANALYZES TWO PRODUCTION ROUTES FOR SODIUM FERRATE: CHEMICAL AND ELECTROLYTIC, CONSIDERING EFFICIENCY, ENVIRONMENTAL IMPACT, AND TECHNICAL FEASIBILITY. THE CHEMICAL ROUTE INVOLVES THE OXIDATION OF IRON SALTS IN AN ALKALINE MEDIUM WITH OXIDIZING AGENTS SUCH AS SODIUM HYPOCHLORITE OR HYDROGEN PEROXIDE. DESPITE BEING AN ESTABLISHED METHOD, IT FACES SIGNIFICANT CHALLENGES, INCLUDING THE PRODUCTION OF UNDESIRABLE BYPRODUCTS, HANDLING OF HAZARDOUS REAGENTS, AND SENSITIVITY TO OPERATIONAL PARAMETERS. THE ELECTROLYTIC ROUTE, IN TURN, USES ELECTROLYSIS IN AN ALKALINE MEDIUM TO DIRECTLY OXIDIZE METALLIC IRON. THIS APPROACH IS MORE SUSTAINABLE, AVOIDING HAZARDOUS REAGENTS AND BEING ABLE TO USE ENERGY FROM RENEWABLE SOURCES. HOWEVER, IT REQUIRES OPTIMIZATION IN TERMS OF PRODUCTION EFFICIENCY, ENERGY CONSUMPTION, AND ELECTRODE DURABILITY TO BE ECONOMICALLY VIABLE ON A LARGE SCALE. THE ELECTROLYTIC ROUTE ALIGNS WITH CIRCULAR ECONOMY PRINCIPLES BY USING RECYCLED IRON AND REDUCING THE CARBON FOOTPRINT. IMPROVEMENTS IN GREEN CHEMISTRY PROCESSES CAN MITIGATE THE IMPACTS OF THE CHEMICAL ROUTE. ECONOMIC SUSTAINABILITY CAN BE ACHIEVED IN THE LONG TERM BY MINIMIZING WASTE AND USING RENEWABLE ENERGY.

Keywords

Ferrato de sódio; Rota química; Rota eletrolítica; Sustentabilidade

Chemical Route; Electrolytic route; Sodium ferrate; Sustainability