Questão 10405

Gabarito: floculação e desinfecção.

Resolução:

Vamos analisar todos os processos ditos:

1) floculação: A floculação/coagulação é uma das etapas do tratamento de água em que se adicionam coagulantes químicos para a formação de flóculos que carregam a sujeira. No Brasil, o coagulante mais utilizado é o sulfato de alumínio (Al₂(SO₄)₃), que é obtido por meio da reação química entre o óxido de alumínio (Al₂O₃) e o ácido sulfúrico (H₂SO₄). O sulfato de alumínio é adicionado à água com o óxido de cálcio (CaO), mais conhecido como cal virgem. Quando essas duas substâncias misturam-se na água, ocorre uma transformação química que forma uma substância gelatinosa, o hidróxido de alumínio (Al(OH)₃). 

Essa transformação química ocorre porque, em meio aquoso, o sulfato de alumínio gera os seguintes íons:

Al₂(SO₄)₃ → 2 Al³⁺ + 3 SO₄^2-

Os íons Al³⁺ passam a atuar de duas formas: (1) a minoria desses cátions neutraliza as cargas negativas das impurezas presentes na água, e (2) a maioria desses cátions interage com os íons hidroxila (OH^-) da água, formando o hidróxido de alumínio:

Al₂(SO₄)₃ + 6 H₂O → 2 Al(OH)₃ +6 H⁺ + 3 SO₄^2-

O hidróxido de alumínio está carregado positivamente e, por essa razão, consegue neutralizar as impurezas coloidais carregadas negativamente que estão na água. O resultado é que as partículas de sujeira sofrem uma aglutinação e “grudam” no hidróxido de alumínio, formando flóculos, ou flocos, sólidos de tamanho maior. Esse é o processo da floculação.

Com isso, temos que o processo envolve reações químicas.

2) filtração: É um processo mecânico que serve para desdobrar misturas heterogêneas de um sólido disperso em um líquido ou em um gás. Logo, não envolve reações químicas. 

3) peneiração: . Separa sólidos maiores de sólidos menores ou ainda sólidos em suspensão em líquidos. Logo, não envolve reações químicas. 

4) aeração:Este processo consiste em colocar a água em contato estreito com uma fase gasosa (geralmente o ar) para transferir substâncias solúveis do ar para a água, aumentando seus teores de oxigênio e nitrogênio, e substâncias voláteis da água para o ar, permitindo a remoção do gás carbônico em excesso, do gás sulfídrico, do cloro, metano e substâncias aromáticas voláteis, assim como, proporcionar a oxidação e precipitação de compostos indesejáveis, tais como ferro e manganês. Logo, não envolve reações químicas. 

5) desinfecção: 

Grande parte das ETA’s utiliza do cloro na etapa desinfecção. A chamada “cloração”, técnica vem de longa data.

Desde antes de 1900, já se usava cloro na desinfecção da água. A diferença é que, no princípio, ele era utilizado apenas em áreas que encontravam-se com algum tipo de epidemia que poderia ser transmitida. A partir de 1902, na Bélgica, seu uso passou a ser contínuo e assim segue até os dias atuais.

O cloro tem grande capacidade de oxidação de microrganismos que estão presentes na água. Essa propriedade advém das rápidas reações proporcionadas a partir da sua adição à água. Essa combinação traz a seguinte reação química:

Cl + H₂O   →   HOCl + H⁺ + Cl^–  

A reação acima traz o que acontece com a adição do cloro, ou seja, a formação do ácido hipocloroso, além de moléculas de hidrogênio (H) e cloro residual (Cl). O ácido hipocloroso tem ação desinfetante e ajuda a eliminar eventuais microrganismos que permaneçam vivos na água, tornando-a realmente limpa. Ele rapidamente se dissocia em moléculas individuais, equilibrando-se com o hidrogênio.

Com isso, temos que o processo envolve reações químicas.

6) decantação: É também um processo mecânico que serve para desdobrar misturas heterogêneas de um sólido num líquido ou de dois líquidos imiscíveis entre si.  Logo, não envolve reações químicas.