Európio (Eu) e água

O európio é um elemento de terras raras utilizado em materiais luminescentes. O seu comportamento na água depende do estado de oxidação, do pH, dos ligandos dissolvidos e do contacto com sólidos. A concentração de európio total, por si só, não identifica as suas formas dissolvidas nem determina o tratamento necessário.

De onde pode provir o európio presente na água?

O európio ocorre com outros lantanídeos em minerais, incluindo a monazite e a bastnasite. Os seus compostos são utilizados em materiais fosforescentes e noutros materiais especializados [1]. O contacto com minerais, resíduos de processamento ou fluxos de reciclagem pode constituir uma via de entrada na água. A quantidade libertada depende do material e da química da água; a presença de európio num sólido não permite determinar a sua concentração na água circundante.

Química do európio na água

O Eu(III) é o estado de oxidação habitualmente considerado nos estudos ambientais em meio aquoso. A hidrólise, a complexação com carbonatos e a interação com superfícies influenciam o seu comportamento [2]. O európio dissolvido pode incluir iões hidratados e complexos. O restante európio pode ocorrer em partículas em suspensão, coloides ou sólidos sedimentados. Os iões Eu livres, o Eu dissolvido total e o Eu total são, portanto, grandezas diferentes.

O európio também pode ocorrer como Eu(II). Esta distinção é importante nos processos de separação: a redução de Eu(III) a Eu(II), seguida da precipitação de sulfato de európio(II), pouco solúvel, tem sido utilizada para separar o európio de outras terras raras [3]. O estado de oxidação e a exposição ao oxigénio devem ser controlados e avaliados para a solução em questão. Os resultados relativos ao Eu(II) não podem ser aplicados diretamente ao Eu(III), nem vice-versa.

Concentração e amostragem

Indique a concentração de európio elementar em µg/L como Eu ou mg/L como Eu. Especifique se o resultado representa a fração dissolvida, a fração total ou outra fração definida, bem como a filtração, a conservação e a preparação analítica. Quando a química redox for relevante, discuta separadamente com o laboratório as medições do estado de oxidação. Uma dose de sal não equivale à concentração de Eu elementar, pois os aniões e a água de cristalização também contribuem para a massa do sal.

Não existe uma concentração de európio única e representativa de todas as águas naturais ou correntes industriais. Utilize medições da água em avaliação e distinga os limites de deteção dos valores medidos.

Remoção e recuperação

A precipitação pode transferir o európio dissolvido para uma fase sólida. Em seguida, esse sólido deve ser separado da água por sedimentação ou filtração. A precipitação de hidróxido de európio foi investigada em soluções de processo, mas o desempenho depende da composição da água e das condições operacionais [4]. Um valor de pH indicado para uma experiência laboratorial não é um valor de referência universal para o tratamento.

A adsorção também foi estudada para o Eu(III), incluindo adsorventes experimentais à base de alginato [2]. Para a permuta iónica ou a adsorção, avalie a captação, os iões concorrentes, os ligandos, o tempo de contacto e a libertação durante a regeneração. A captura de Eu num material transfere-o para outra corrente; não destrói o elemento. A regeneração ou eluição pode concentrá-lo para posterior recuperação, mediante ensaios.

A recuperação seletiva é um objetivo distinto da redução do Eu na água tratada. A precipitação de sulfato baseada em processos redox e a extração por solventes são métodos de separação especializados [3,4]. Exigem a avaliação do consumo de reagentes, das outras terras raras e da composição dos líquidos e sólidos residuais. Os resultados de recuperação em laboratório não comprovam a pureza do produto nem o desempenho da instalação.

Informações para avaliar o tratamento

Os dados úteis incluem caudal, Eu dissolvido e total, pH, temperatura, condições redox, aniões principais, metais concorrentes, ligandos orgânicos, sólidos em suspensão e a concentração exigida à saída. Os ensaios à escala de bancada devem medir o Eu residual, a separação de sólidos e a composição de qualquer corrente de concentrado ou de resíduos.

Informações relacionadas

Consulte európio: propriedades do elemento e elementos e a sua interação com a água. O guia sobre sais apresentado abaixo compara compostos comuns, solubilidade, cálculos da concentração elementar e balanços de massa da recuperação.