Removal of Cd2+ ion from diluted aqueous solutions by electrodeposition on reticulated vitreous carbon electrodes

Abstract

A eletrodeposição do íon Cd2+ foi investigada em soluções aeradas de ácido sulfúrico-sulfato de potássio em pH 4,8. Sob condições potenciostáticas, usando eletrodos de carbono vítreo reticulado (CVR) de 30, 60 e 100 poros por polegada (ppp), uma elevada eficiência de remoção foi obtida para soluções contendo 5 e 10 mg L-1 de íon Cd2+, na faixa de potenciais entre –0,90 e –1,10 V. Neste intervalo, a eletrodeposição do cádmio é controlada por transporte de massa e a concentração de íon Cd+2 varia exponencialmente com o tempo, seguindo uma cinética de pseudo-primeira ordem. Para a concentração 10 mg L-1 de íon Cd2+ e usando o eletrodo de 30 ppp, as eficiências de corrente e de remoção determinadas foram, respectivamente, 45% e 96%, após 30 minutos de eletrólise a –0,90 V, enquanto para 60 ppp foram encontrados 33% e 99%, respectivamente. A voltametria de redissolução anódica com eletrodo de gota pendente de mercúrio foi empregada para monitorar a concentração do íon Cd2+ após cada experimento de eletrodeposição.

The electrodeposition of Cd2+ ion was investigated in pH 4.8 sulfuric-sulfate solutions in the presence of dissolved O2. In potentiostatic conditions, using reticulated vitreous carbon (RVC) electrodes of 30, 60 and 100 pores per inch (ppi), high removal efficiency values were achieved in the potential range from –0.90 to –1.10 V for solutions containing 5 and 10 mg L-1 of Cd2+ ion. In this potential range, Cd electrodeposition is a mass transport controlled reaction and the concentration of the metallic ion decays exponentially with time following a pseudo-first order kinetics. For the 30 ppi RVC, the current efficiency and removal efficiency values found were, respectively, 45 % and 96 % for a solution containing 10 mg L-1 of Cd2+ ion after 30 minutes electrolysis at –0.90 V while 33 % and 99% were found for the 60 ppi RVC. The concentration decay of Cd2+ ion in the solution was monitored after each experiment by anodic stripping voltammetry at a hanging mercury drop electrode.