Existem muitos tipos de cenários de lixiviação; portanto, a extensão deste tópico é vasta. Em geral, porém, as três substâncias podem ser descritas como:
- um portador, substância A;
- um soluto, substância B;
- e um solvente, substância C.
As substâncias A e B são um pouco homogêneas em um sistema antes da introdução da substância C. No início do processo de lixiviação, a substância C irá trabalhar na dissolução da substância superficial B a uma taxa bastante alta. A taxa de dissolução diminuirá substancialmente quando for necessário penetrar através dos poros da substância A para continuar a visar a substância B. Esta penetração pode muitas vezes levar à dissolução da substância A, ou do produto de mais de um soluto, ambos insatisfatórios se a lixiviação específica for desejada. As propriedades físico-químicas e biológicas do transportador e do soluto devem ser consideradas ao observar o processo de lixiviação, e certas propriedades podem ser mais importantes, dependendo do material, do solvente e da sua disponibilidade. Estas propriedades específicas podem incluir, mas não estão limitadas a:
- Tamanho da partícula
- Solvente
- Temperatura
- Agitação
- Área de superfície
- Homogeneidade do portador e do soluto
- Atividade microbiana
- Mineralogia
- Produtos intermediários
- Estrutura cristalina
O processo geral é tipicamente dividido e resumido em três partes:
- Dissolução do soluto superficial por solvente
- Difusão do soluto interno através dos poros do transportador para alcançar o solvente
- Transferência do soluto dissolvido para fora do sistema
Processos de lixiviação de substâncias biológicasEditar
As substâncias biológicas podem sofrer lixiviação por si mesmas, bem como ser usado para lixiviação como parte da substância solvente para recuperar metais pesados. Muitas plantas sofrem lixiviação de fenólicos, carboidratos e aminoácidos e podem sofrer até 30% de perda de massa por lixiviação, apenas de fontes de água como chuva, orvalho, névoa e neblina. Essas fontes de água seriam consideradas o solvente no processo de lixiviação e também podem levar à lixiviação de nutrientes orgânicos de plantas como açúcares livres, substâncias pécticas e álcoois de açúcar. Isto, por sua vez, pode levar a uma maior diversidade de espécies vegetais que podem experimentar um acesso mais direto à água. Este tipo de lixiviação pode muitas vezes levar à remoção de um componente indesejável do sólido pela água, este processo é chamado de lavagem. Uma grande preocupação para a lixiviação das plantas, é se os pesticidas são lixiviados e levados através do escoamento de águas pluviais; isto não só é necessário para a saúde das plantas, mas é importante controlar porque os pesticidas podem ser tóxicos para a saúde humana e animal.
Bioleiviação é um termo que descreve a remoção de cátions metálicos de minérios insolúveis por processos de oxidação biológica e de complexação. Este processo é feito em grande parte para extrair cobre, cobalto, níquel, zinco e urânio de sulfuretos ou óxidos insolúveis. Processos de lixiviação biológica também podem ser usados na reutilização de cinzas volantes recuperando alumínio usando ácido sulfúrico.
Processos de lixiviação para cinzas volantesEditar
Cinzas volantes de carvão é um produto que experimenta grandes quantidades de lixiviação durante o descarte. Embora a reutilização das cinzas volantes em outros materiais como concreto e tijolos seja encorajada, ainda assim grande parte delas nos Estados Unidos é descartada em tanques de retenção, lagoas, aterros sanitários e pilhas de escória. Todos estes locais de eliminação contêm água onde os efeitos da lavagem podem causar lixiviação de muitos elementos principais diferentes, dependendo do tipo de cinzas volantes e do local de onde se originou. A lixiviação das cinzas de moscas só é preocupante se as cinzas não tiverem sido eliminadas adequadamente, como no caso da fábrica Kingston Fossil no Condado de Roane, Tennessee. A Kingston Fossil Plant Authority do Vale do Tennessee falha estrutural leva à destruição maciça em toda a área e sérios níveis de contaminação a jusante do rio Emory e do rio Clinch.
Processos de lixiviação no soloEditar
Lixiviação no solo é altamente dependente das características do solo, o que dificulta os esforços de modelagem. A maior parte da lixiviação provém da infiltração da água, um efeito de lavagem muito semelhante ao descrito para o processo de lixiviação de substâncias biológicas. A lixiviação é tipicamente descrita por modelos de transporte de soluto, tais como a Lei de Darcy, expressões de fluxo de massa e entendimentos de difusão-dispersão. A lixiviação é controlada em grande parte pela condutividade hidráulica do solo, que depende do tamanho das partículas e da densidade relativa a que o solo foi consolidado através do stress. A difusão é controlada por outros fatores, como tamanho dos poros e esqueleto do solo, tortuosidade da trajetória do fluxo e distribuição do solvente (água) e solutos.