A los métodos convencionales de disminución de estos cationes metálicos de los efluentes líquidos industriales se propone una alternativa: el método electroquímico, considerado rápido y controlado. Además, la morfología de los depósitos de cobre obtenidos puede ser controlada y así será posible aprovechar sus propiedades eléctricas, ópticas y catalíticas ampliando sus aplicaciones a la química de biosensores, la fotónica y los dispositivos optoelectrónicos. Con este objetivo se han estudiado electrodeposiciones de cobre a partir de soluciones sintéticas. En este trabajo se presenta el análisis de los depósitos obtenidos empleando como sustrato grafito comercial obtenido de mina de lápiz, que debido a su baja reactividad electroquímica, buena rigidez mecánica, bajo costo, su facilidad de modificación y renovación, está siendo empleado en distintas aplicaciones.
Las electrodeposiciones se realizaron a temperatura constante de 25°C, en un vaso de precipitados de 1L, a modo de reactor abierto. Se empleó una solución de 500ppm nitrato de cobre y 3ppm de nitrato de potasio ?como electrolito? preparada con agua Milli-Q (Millipore). Se trabajó con una fuente de corriente continua (rango de voltaje: 0-30V; máximo: 1,5A) a diferentes potenciales constantes: 5V; 10V; 15V y 20V. Tanto el electrodo de trabajo (EGL) como el contraelectrodo (CE) fueron cilindros de grafito provenientes de minas de lápices (diámetro: 2,2 mm) colocados en el centro de la celda en forma vertical de a uno, distancia entre ellos: 15mm. La superficie de contacto entre el EGL y el electrolito fue de 3,6 cm2. Las soluciones electrolíticas se mantuvieron homogeneizadas mediante agitación magnética. Los estudios de morfología superficial de los depósitos de cobre sobre los electrodos y el análisis elemental correspondiente se llevaron a cabo usando una microsonda Jeol JXA 8230 con espectrómetro de energía dispersiva (EMPA-EDS).
El aumento del potencial aplicado para la electrodeposición metálica se evidencia en un marcado cambio de la morfología de los depósitos. A un voltaje de 5V, la superficie presenta estructuras esféricas de entre 0,3 mm y 1 mm. En tanto que, a 10V, se observan depósitos de formas poliédricas de tamaños de alrededor de 1mm en las tres dimensiones. A potenciales aún mayores, es notable en las muestras a 20V, el tamaño de las partículas es menor y el depósito es de aspecto granulado, constituido por aglomerados de granos de cobre. Entre éstos se aprecian cavidades, intersticios y espacios que disminuyen la densidad del depósito como producto de la evolución del hidrógeno durante la electrodeposición. Del análisis de las imágenes se puede concluir que las formas predominantes a potenciales bajos, son: esferas, prismas, poliedros, y formas truncadas, sin una presencia observable de aglomerados dendríticos. En tanto que a voltajes más altos, aparecen depósitos de aspecto granulado debido a aglomerados de granos de cobre, muy pequeños, distribuidos por la superficie del material. Además, el análisis de la composición de los diferentes de los depósitos obtenidos corresponde, según EDS, para todas las muestras, a cobre de alta pureza.
