Análise da influência do cromo trivalente e hexavalente na formação dos compostos de hidratação de pastas de cimento

Autor: Savicki, Gabriela
Přispěvatelé: Brehm, Feliciane Andrade
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos)
Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS)
instacron:UNISINOS
Popis: Submitted by Jeferson Carlos da Veiga Rodrigues (jveigar@unisinos.br) on 2022-12-07T19:13:50Z No. of bitstreams: 1 Gabriela Savicki_PROTEGIDO.pdf: 3062625 bytes, checksum: 768d687c3ff1d7097a4ffd724304bfd1 (MD5) Made available in DSpace on 2022-12-07T19:13:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gabriela Savicki_PROTEGIDO.pdf: 3062625 bytes, checksum: 768d687c3ff1d7097a4ffd724304bfd1 (MD5) Previous issue date: 2022-09-30 Nenhuma É crescente a busca por tecnologias de tratamento mais sustentáveis de resíduos industriais para evitar a disposição final destes em aterros, em especial os resíduos perigosos. O cromo (Cr) é um metal que pode trazer toxicidade a resíduos, dependendo da sua valência e concentração, tornando-os perigosos, sendo que diversos resíduos industriais possuem esse metal em sua composição. Uma tecnologia de tratamento utilizada para resíduos contendo metais é a estabilização por solidificação (E/S) destes resíduos em matriz de cimento Portland, sendo necessário avaliar a viabilidade técnica e ambiental da aplicação. Existem diversos estudos sobre a viabilidade da E/S para resíduos contendo Cr, porém poucos analisaram especificamente o processo de hidratação do cimento Portland. Essa pesquisa teve como objetivo avaliar a influência de compostos de Cr(III) insolúvel em água (Cr2O3) e de Cr(VI) solúvel em água (K2CrO4) na formação dos produtos de hidratação nas idades iniciais de pastas de cimento Portland, através da adição de 0%, 10%, 20% ou 30% desses compostos, separadamente. Foram executadas as análises de pH, difração de raios-X (DRX), calorimetria isotérmica, termogravimetria (TG/DTG) e resistência à compressão nas amostras produzidas. A partir dos resultados foi possível verificar que a incorporação do composto de Cr(III) insolúvel em água (Cr2O3) retardou o processo de hidratação da pasta de cimento Portland, porém não impediu a formação dos compostos de hidratação do material e apresentou resistência à compressão mais elevada do que a amostra de referência. Além disso, foi possível evidenciar a formação do composto chamado de “bentorita”, cuja fórmula química é Ca6Cr2(SO4)3(OH)12.26H2O. Já a incorporação de Cr(VI) solúvel em água (K2CrO4) resultou em um atraso mais significativo no processo de hidratação do material, não tendo sido possível verificar a formação dos produtos hidratados conforme a amostra de referência, além da resistência à compressão ter sido menor. Nessas amostras, também foi possível evidenciar a formação de um produto hidratado contendo Cr, chamado de cromato de cálcio hidratado (CaCrO4.H2O). Sendo assim, o tratamento de resíduos contendo Cr(III) através da E/S pode ser uma opção viável, mediante análises de viabilidade ambiental, por exemplo, enquanto a E/S para resíduos contendo Cr(VI) não é recomendada. The search for more sustainable treatment technologies for industrial waste to avoid their final disposal in landfills is growing, especially for hazardous waste. Chromium (Cr) is a metal that can bring the characteristic of toxicity to residues, depending on its valence and concentration, making it dangerous, and several industrial residues have this metal in their composition. The stabilization by solidification (S/S) is a treatment technology that uses residues containing metals in Portland cement matrix and it is necessary to evaluate the technical and environmental feasibility of the application. There are several studies on the feasibility of S/S for Cr waste, but few have specifically analyzed the Portland cement hydration process. This research aimed to evaluate the influence of water-insoluble Cr(III) compound (Cr2O3) and water-soluble Cr(VI) compound (K2CrO4) in the hydration products formation of Portland cement pastes in the initial ages, through the adding of 0%, 10%, 20% or 30% of these compounds separately. Analyzes of pH, X-ray diffraction (XRD), isothermal calorimetry, thermogravimetry (TG/DTG) and compressive strength were performed on the prepared samples. From the results, it was possible to verify that the incorporation of the water-insoluble Cr(III) compound (Cr2O3) delayed the hydration process of the Portland cement paste, but did not prevent the hydration compounds formation and got higher compressive strength than the reference sample. In addition, it was possible to evidence the formation of the compound called “bentorite”, whose chemical formula is Ca6Cr2(SO4)3(OH)12.26H2O. The incorporation of water-soluble Cr(VI) (K2CrO4) resulted in a more significant delay in the hydration process of the material and it was not possible to verify the formation of hydrated products according to the reference sample, besides the compressive strength was smaller. In these samples, it was also possible to evidence the formation of a hydrated product containing Cr, named hydrated calcium chromate (CaCrO4.H2O). The treatment of Cr(III) containing waste trough S/S could be a viable option with the application of other analysis such as environmental viability, while the S/S for Cr(VI) containing waste is not recommended.
Databáze: OpenAIRE
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