Sais de irídio selecionados na água: especiação e tratamento
O irídio pode entrar em sistemas de água industriais através de materiais especializados, produtos químicos de processo ou resíduos. Os compostos abaixo indicados são reagentes de irídio selecionados, não uma lista de espécies habitualmente presentes em águas naturais. Para uma visão geral do elemento, consulte irídio. Ao avaliar uma corrente que contém irídio, os engenheiros devem distinguir o reagente adicionado das formas químicas presentes após o contacto com a água.
Para um contexto mais amplo sobre a química e o tratamento, consulte irídio na água.
Compostos selecionados que contêm cloreto
| Composto | Fórmula | Classificação e observação relativa à água |
|---|---|---|
| Cloreto de irídio(III) hidratado | IrCl3·xH2O | Cloreto de irídio(III) hidratado; o valor de x pode variar. |
| Hexacloroiridato(III) de potássio hidratado | K3[IrCl6]·xH2O | Sal de potássio que contém um complexo de irídio(III) coordenado por cloreto. O produto hidratado referido é descrito como solúvel em água. |
| Hexacloroiridato(IV) de hidrogénio hidratado | H2[IrCl6]·xH2O | Ácido relacionado que contém um complexo de irídio(IV) coordenado por cloreto; não é um sal neutro. |
Estas fórmulas identificam os compostos fornecidos, não as suas concentrações medidas nem as suas formas definitivas numa amostra de água. Em particular, uma afirmação de solubilidade relativa a um produto hidratado não deve ser aplicada a uma forma anidra, e não se deve pressupor uma única solubilidade numérica para todos os cloretos ou cloroiridatos de irídio.
Solubilidade em água
O catálogo de compostos de metais preciosos da Alfa Aesar descreve o seu cloreto de irídio(III) hidratado como solúvel em água, mas o seu cloreto de irídio(III) anidro como insolúvel em água. Estas descrições qualitativas dos produtos não constituem limites numéricos de saturação. Confirme o produto exato, o estado de hidratação, a temperatura e a composição da solução antes de preparar uma solução ou avaliar uma corrente de resíduos. Um reagente inicial solúvel em água não garante que todo o irídio permaneça dissolvido após a diluição ou o tratamento.
Especiação após diluição
Os ligandos cloreto e o estado de oxidação do irídio afetam as espécies que podem estar presentes. A diluição e a composição da água recetora podem alterar o equilíbrio entre os complexos dissolvidos e outras formas. Consequentemente, a fórmula nominal de um sal ou ácido adicionado não permite, por si só, determinar quais as espécies de irídio que permanecem em solução. A identificação de espécies individuais exige uma abordagem analítica adequada a essa questão; um resultado de irídio total, por si só, não fornece a resposta.
Avaliação da medição e do tratamento
Especifique se uma concentração comunicada é expressa em mg/L como Ir ou em mg/L de composto. Estas são bases de massa diferentes, e a variação do teor de água de hidratação complica ainda mais a conversão da massa de um reagente pesado em concentração do composto. As medições totais e após filtração podem ajudar a distinguir frações definidas operacionalmente, mas nenhuma delas comprova a identidade de um complexo dissolvido ou de uma partícula retida.
A avaliação do tratamento deve considerar a forma medida e a matriz real da água. As etapas de remoção de partículas podem ser pertinentes quando o irídio está associado a sólidos removíveis; os complexos dissolvidos exigem uma avaliação separada das opções adequadas de remoção ou separação. Não se pode pressupor que o desempenho das membranas e das resinas de permuta iónica seja universal para todas as concentrações de cloreto, estados de oxidação e condições operacionais. Ao comparar opções de tratamento, inclua os sólidos capturados e quaisquer correntes de concentrado no balanço de massa do irídio.
Concentração: mg/L como Ir versus mg/L de reagente
Utilizando o peso atómico padrão da CIAAW de 192,217 para o irídio, 1 mmol/L de irídio corresponde a 192,217 mg/L como Ir. Para um composto de composição conhecida, multiplique a sua concentração em mg/L pela fração mássica de irídio: o número de átomos de Ir por unidade de fórmula multiplicado por 192,217, dividido pela massa molar do composto em g/mol. Inclua a água de cristalização ao calcular a massa molar.
Para hidratos de composição variável, como IrCl3·xH2O, utilize a fração mássica de irídio certificada para o lote, quando disponível. Apenas a título de exemplo de cálculo, um reagente certificado com 40,0% de Ir contribuiria com 40,0 mg/L como Ir se fossem adicionados 100 mg de reagente por litro de mistura final. Trata-se de uma contribuição em massa, não de uma prova de dissolução completa. Os 40,0% pressupostos não constituem uma especificação de nenhum dos produtos da tabela.
Remoção e concentração para recuperação
A remoção do irídio da água tratada transfere-o para outra corrente, a menos que seja recuperado como material separado. Meça o irídio na alimentação, na água tratada, nos sólidos, nos meios filtrantes usados e nos concentrados para avaliar o balanço de massa. Para uma corrente líquida de recuperação, a sua concentração de irídio é igual à massa de irídio recuperada dividida pelo volume dessa corrente.
Por exemplo, 1 000 L de alimentação a 1 mg/L como Ir contêm 1 000 mg de irídio. Se 90% dessa massa for transferida para 10 L de concentrado, o concentrado contém 900 mg, ou 90 mg/L como Ir. O fator de concentração é 90. Este é um balanço de massa ilustrativo, não uma previsão do desempenho do tratamento; a separação real, as perdas e o volume de concentrado alcançável exigem ensaios com a água em questão.
Referências dos compostos
As identidades das fórmulas do cloreto de irídio(III) hidratado e do hexacloroiridato(IV) de hidrogénio hidratado constam de Material Matters. A ficha de produto do hexacloroiridato(III) de potássio hidratado identifica o complexo hidratado e descreve-o como solúvel em água.