Érbio (Er) e água: ocorrência, química e remoção

O érbio é um elemento de terras raras que pode ocorrer na água sob a forma de espécies dissolvidas ou em partículas. A sua forma química, as outras substâncias presentes na água e o objetivo de recuperação pretendido determinam quais as opções de tratamento que vale a pena testar.

Como pode o érbio entrar na água?

O érbio ocorre em minerais, incluindo a monazite e a bastnasite. A água em contacto com minerais ou materiais que contêm érbio pode transportar érbio dissolvido ou partículas minerais. O processamento de minerais, as atividades laboratoriais e a reciclagem de materiais que contêm érbio são possíveis vias de entrada a investigar onde estas atividades ocorram. A presença dessas atividades não comprova a existência de contaminação num determinado local; é necessária uma amostragem.

O érbio é utilizado em amplificadores de fibra ótica e em alguns vidros especiais. Para consultar as propriedades gerais do elemento, veja érbio.

Química do érbio na água

O estado de oxidação comum é Er(III). A acidez, as substâncias complexantes e outros iões influenciam a quantidade de érbio que permanece dissolvida. As orientações para soluções analíticas identificam o carbonato, o oxalato e o fluoreto de érbio como pouco solúveis e desaconselham meios neutros ou básicos para a conservação de soluções analíticas.

Um sal solúvel em água não garante que o érbio permaneça dissolvido após a mistura com outra corrente. Alterar o pH ou adicionar uma substância que se ligue ao érbio pode alterar a sua distribuição entre o líquido e os sólidos. Avalie a composição real da água em vez de prever o tratamento apenas com base no nome do reagente original.

Distinga o érbio total da fração dissolvida, definida pelo método de amostragem e filtração. As partículas finas e os coloides podem dificultar esta distinção. Utilize uma preparação de amostras consistente ao comparar a água não tratada com a água tratada.

Remoção de érbio da água

A sedimentação e a filtração podem separar partículas que contêm érbio quando a sua dimensão e o seu comportamento de sedimentação o permitem. O érbio dissolvido exige a captura das espécies dissolvidas ou a sua conversão num sólido separável. A precipitação deve ser avaliada através de medições do érbio dissolvido residual e da separação dos sólidos, incluindo os efeitos de iões concorrentes e substâncias complexantes.

A investigação específica sobre o érbio estudou a adsorção e a dessorção com resina D113-III em sistemas descontínuos e em coluna. Um estudo separado examinou esferas reticuladas de sericina-alginato, incluindo os efeitos do pH, da dose, do tempo de contacto, da temperatura, dos iões concorrentes e da reutilização. Estes estudos demonstram o desempenho nas respetivas condições experimentais; não estabelecem um pH de operação, uma capacidade ou uma percentagem de remoção universais para uma água diferente.

Concentração e recuperação

A adsorção seguida de dessorção, ou a permuta iónica seguida de eluição, pode transferir o érbio capturado para outra corrente líquida. Um volume final menor pode aumentar a sua concentração. O estudo sobre sericina-alginato demonstrou o enriquecimento por reutilização do eluente, ilustrando a diferença entre remover érbio da água e recolhê-lo numa corrente de recuperação.

Meça separadamente a remoção de érbio, a recuperação em massa e a pureza do produto. Outros elementos de terras raras e sais podem ser concentrados ao mesmo tempo. O balanço de massa deve abranger a alimentação, a água tratada, os sólidos, os meios de tratamento usados e os líquidos de regeneração.

Informações úteis para avaliar o tratamento

Caudal, temperatura, pH e variação da composição da água.
Érbio total e dissolvido, com indicação do método de amostragem e filtração.
Outros elementos de terras raras, iões maioritários, sólidos em suspensão e substâncias complexantes conhecidas.
O objetivo para a água tratada e o produto de recuperação pretendido.
A composição e o destino das lamas, dos meios de tratamento usados e dos líquidos de regeneração.

Apresente as concentrações numa base consistente. Um valor expresso como Er elementar exclui os contra-iões e a água de cristalização e difere da concentração em massa de um sal de érbio.