Sais de platina selecionados na água: especiação e tratamento
Alguns sais de platina são relevantes para engenheiros de tratamento de águas industriais que avaliam correntes de processo especializadas e águas residuais. Os exemplos seguintes identificam compostos que podem ser manuseados nesses contextos; não indicam que estes sais sejam comuns nas águas naturais. Para mais informações sobre o elemento, consulte a página sobre a platina.
Para um contexto mais amplo sobre a química, a amostragem e o tratamento, consulte a página sobre platina na água.
Sais selecionados e estados de oxidação da platina
| Sal | Fórmula | Platina no complexo indicado |
|---|---|---|
| Tetracloroplatinato(II) de potássio | K2[PtCl4] | Pt(II) no complexo aniónico [PtCl4]2− |
| Hexacloroplatinato(IV) de potássio | K2[PtCl6] | Pt(IV) no complexo aniónico [PtCl6]2− |
As informações dos fabricantes sobre os produtos identificam o tetracloroplatinato(II) de potássio e o hexacloroplatinato(IV) de potássio, sendo este último descrito como precursor. Estas identificações dos produtos estabelecem os nomes dos sais iniciais, não as espécies de platina que permanecerão numa determinada amostra de água.
Solubilidade na água
| Sal | Solubilidade na água comunicada | Fonte e interpretação |
|---|---|---|
| Tetracloroplatinato(II) de potássio | 10 g/L a 20 °C | Informações sobre o produto da Thermo Scientific relativas ao sal indicado. |
| Hexacloroplatinato(IV) de potássio | 50 g/L a 95 °C | Informações sobre o produto da Thermo Scientific; este valor para água quente não deve ser utilizado como limite à temperatura ambiente. |
Estes valores referem-se à massa do sal indicado, não à platina elementar. São valores de referência dos produtos às temperaturas indicadas, não limites garantidos em águas residuais. Não permitem uma comparação direta à mesma temperatura. Ao avaliar a dissolução ou a cristalização, utilize dados relativos ao produto exato e às condições da solução.
Especiação e apresentação de resultados analíticos
A solubilidade deve ser avaliada para cada sal e para as condições específicas. A temperatura e a composição da matriz aquosa podem afetar a dissolução e as formas presentes. Após a diluição, a concentração de cloretos, o pH, as condições de oxidação-redução e outros ligandos podem influenciar a especiação da platina. Por isso, sem uma análise adequada, os complexos de Pt(II) e Pt(IV) apresentados na tabela não devem ser considerados uma descrição completa de uma corrente de processo.
As unidades de concentração também devem ser explícitas. Um resultado expresso em mg/L como Pt indica a massa de platina, não a massa de K2[PtCl4] nem de K2[PtCl6]. A conversão a partir da massa do composto exige a identificação e a composição corretas do material, incluindo, quando aplicável, a forma hidratada e o teor determinado por análise. Os resultados de platina total e de platina em amostras filtradas podem ajudar a distinguir o material retido pelo filtro escolhido da platina que o atravessa, mas nenhum dos resultados identifica as espécies dissolvidas individuais.
Avaliação do tratamento
Quando a platina está associada a partículas, a remoção de sólidos pode tratar essa fração. A platina que atravessa um filtro exige uma avaliação separada das suas formas dissolvidas e das possíveis vias de tratamento. Podem considerar-se a permuta iónica e os processos de membranas, mas o seu desempenho não pode ser inferido do nome de um sal: são necessários ensaios específicos para a matriz para avaliar a remoção e o comportamento operacional. Qualquer balanço de massa do processo deve incluir tanto a platina capturada nos sólidos como a platina transferida para concentrados ou outras correntes residuais.
Para uma avaliação fundamentada do tratamento, distinga o sal fornecido da platina medida na água, especifique a base de apresentação dos resultados e avalie as frações relevantes nas condições reais da matriz.
Concentração: mg/L como Pt versus mg/L de sal
O peso atómico padrão da CIAAW da platina é 195,084. Por conseguinte, 1 mmol/L de platina corresponde a 195,084 mg/L como Pt. Para um sal de composição conhecida, multiplique a sua concentração em mg/L pelo número de átomos de Pt por unidade de fórmula e por 195,084 e divida pela massa molar do sal em g/mol.
Para K2[PtCl4] puro e anidro, a massa molar é de aproximadamente 415,08 g/mol e a fração mássica de platina é de aproximadamente 0,4700, ou 47,00%. Assim, 100 mg/L deste sal correspondem a aproximadamente 47,00 mg/L como Pt, pressupondo a dissolução completa. Trata-se de um cálculo baseado na composição, não de uma concentração dissolvida medida. Corrija o valor em função do teor efetivo determinado por análise e de eventual água de cristalização; uma pureza indicada com base nos metais não corresponde necessariamente à fração mássica de platina no reagente inteiro.
Remoção e concentração para recuperação
Distinga o objetivo de reduzir a platina na água tratada do objetivo de produzir uma corrente útil para recuperação. A separação de sólidos, a adsorção, a permuta iónica e os processos de membranas transferem a platina para diferentes correntes residuais; teste as espécies relevantes, a capacidade e o desempenho da separação em água representativa. Contabilize a platina na alimentação, na água tratada, nos sólidos capturados, nos meios de tratamento esgotados e nos concentrados líquidos.
Como exemplo ilustrativo de balanço de massa, 1 000 L de água de alimentação com 1 mg/L como Pt contêm 1 000 mg de platina. A transferência de 90% dessa massa para 10 L de concentrado resulta em 900 mg no concentrado, equivalentes a 90 mg/L como Pt e a um fator de concentração de 90. Isto não constitui uma previsão da eficiência de remoção nem do rendimento de recuperação. O desempenho real e a adequação do concentrado para recuperação posterior dependem do processo e da composição da água.