Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais Curso Técnico em Meio Ambiente Dureza Prof: Elizabeth Gestão de Recursos Hídricos Cíntia Amélia.

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1 Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais Curso Técnico em Meio Ambiente Dureza Prof: Elizabeth Gestão de Recursos Hídricos Cíntia Amélia Isabella Gomes 2010

2 Introdução A análise dos parâmetros químicos, como a dureza da água, é útil para garantir que a água a ser utilizada não contenha impurezas que venham prejudicar, principalmente o consumo humano e as atividades industriais; O termo água dura foi originado em razão da dificuldade de lavagem de roupas, com águas contendo elevada concentração de certos íons minerais.

3 Dureza Parâmetro químico característico da qualidade da água; É a Concentração de cátions multimetálicos em solução; Os cátions mais frequentes são os bivalentes Ca 2+ e Mg 2+. Fonte:, 2010.

4 Origem Natural: Dissolução de minerais contendo cálcio e magnésio. CaCO 3(s) + H 2 O (l) + CO 2(g) Ca(HCO 3 ) 2(aq) Fonte: Manutenção do lago, 2010. Antropogênica: Despejos industriais 1- chuva 2- solo rico em minerais 3- água subterrânea dureza total alta e dureza carbonato alta

5 Dependendo da concentração dos íons, a água passa a ser classificada da seguinte maneira: Classificação A utilização mais frequente do parâmetro é a caracterização de águas de abastecimento brutas e tratadas; Unidade: mg/L de CaCO 3 Fonte:,2010.

6 Classificação associada a HCO 3 - e CO 3 2 correspondente à alcalinidade; sensível ao calor, causando precipitação em elevadas temperaturas; dureza temporária – pode ser eliminada pela fervura. dureza permanente – não é eliminada pela fervura. Parcela devida a sais diferentes Dureza total: soma da concentração de todos os íons responsáveis pela dureza; associada a ânions não carbonato, especialmente Cl - e SO 4 2-

7 Determinação da Dureza Experimentalmente a dureza pode ser determinada mediante a titulação da amostra com EDTA - ácido etilenodiaminotetracético (ou outra técnica analítica que quantifique cálcio e magnésio) e expressa como a massa em miligramas/L de carbonato de cálcio ( mgCaCO 3 /L) que contém o mesmo número total de íons da amostra.

8 Importância sanitária Não há evidências de que a dureza cause problemas sanitários; Em determinadas concentrações, causa um sabor desagradável e pode ter efeitos laxativos; Reduz a formação de espuma, implicando em um maior consumo de sabão; Fonte:,2010. Causa incrustação nas tubulações de água, caldeiras e aquecedores industriais.

9 Padrão de aceitação para consumo humano Fonte:, 2010. De acordo com a portaria n° 518 de 2004, o valor máximo permitido de dureza da água para consumo humano é de até 500 mgCaCO 3 /L.

10 Fonte:, 2010. Fonte: Google imagens, 2010. Problemas relativos à dureza

11 Tratamento - Abrandamento O tratamento da água dura para retirada de Ca 2+ e Mg 2+ é conhecida por abrandamento. Podendo ser: Precipitação química; Troca iônica; Nanofiltração; Entre outras.

12 Precipitação Química Adição de cal (CaO) e carbonato de sódio (Na 2 CO 3 ): A cal é utilizada para elevar o pH da água, fornecendo alcalinidade necessária, enquanto o carbonato de sódio pode fornecer alcalinidade para reação e íons carbonatos necessários. Reações envolvidas: Fonte:. Acesso: Jul. 2010.

13 Processo de abrandamento em um único estágio sem ou com excesso de cal ou carbonato Cal Coagulante CO 2 Auxiliar de filtração Água Abrandada Pré-tratamento Lodo AbrandamentoRecarbonatação Filtração Na 2 CO 3 Fonte:. Acesso: 21 jul. 2010.

14 Processo de abrandamento em dois estágios com excesso de cal ou carbonato Cal Coagulante CO 2 Auxiliar de filtração Água Abrandada Pré-tratamento Lodo 1° Estágio2° Estágio Filtração Na 2 CO 3 Coagulante Fonte:. Acesso: 21 jul. 2010.

15 Precipitação Química – Vantagens: Pode ser aplicado para águas com dureza elevada; Possibilita remover da água outros contaminantes: – Remoção de metais pesados e arsênio; – Clarificação da água; Tecnologia bem estabelecida. – Desvantagens: Utilização de produtos químicos; Produção de lodo; Necessidade de ajustes finais.

16 Troca Iônica Zeólitos: mineral constituído de alumínio-silicato de sódio – (NaAlZ). Têm a propriedade de trocar o sódio, que entra na sua composição, pelo cálcio ou magnésio dos sais presentes na água, acabando, assim com a dureza da mesma. Fonte: Íons de cálcio e magnésio na água não tratada Íons de sódio em água tratada Íons de cálcio e magnésio Íons de sódio Íons sendo trocados pela resina

17 Troca Iônica – Vantagens: Grande eficiência para remoção dos íons responsáveis pela dureza; As resinas podem ser regeneradas; Não há formação de lodo no processo. – Desvantagens: Requer um pré-tratamento da água; Ocorre saturação da resina, exigindo a sua regeneração; Requer o tratamento do efluente da regeneração.

18 Nanofiltração Remoção de compostos orgânicos de baixo peso molecular e íons divalentes e trivalentes dissolvidos, através de uma membrana que restringe, total ou parcialmente, uma ou várias espécies químicas Valor típico do fluxo de água pela membrana: Nanofiltração  20 a 30 L/h.m 2 ;

19 Nanofiltração Fonte:, 2010.

20 Conclusão É de suma importância que a água apresente Ca 2+ e Mg 2+, em concentrações não muito elevadas, pois são importantes agentes no organismo humano. Mas a manutenção dos padrões de dureza da água se faz necessária para assegurar valores de abastecimento doméstico, e principalmente, industrial, adequados. Além disso, evita problemas e proporciona uma melhor qualidade de vida à todos.

21 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS COLOMBO. Determinação da DUREZA EM ÁGUAS. Universidade federal do Paraná. Disponível em: Acesso em: 05 ago. 2010. FERNANDES, Carlos; OLIVEIRA, Rui de. Determinação da dureza. Disponível em: http://www.dec.ufcg.edu.br/saneamento/Tratam12_out1.htm. Acesso em: 31 jul. 2010. GOOGLE IMAGENS. Imagem origem da água dura.Disponível em:http://www.sera.de/pt/manuais/lago-de-jardim/manutencao-do-lago/factos-acerca-da-agua-i.html Acesso em:2010. GOOGLE IMAGNES. Água. Disponível em :. Acesso em: 31jul.2010 MIERWA, José Carlos - Escola Politécnica da USP – Depart. Engenharia Hidráulica e Sanitária.Tratamento avançado de águas de abastecimento. Disponível em:. Acesso: 21 jul. 2010.

22 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Imagem Manutenção do lago. Disponível em: <http://www.sera.de/pt/manuais/lago-de- jardim/manutencao-do-lago/factos-acerca-da-agua-i/print.html >. Acesso em: 05 ago.2010. Mundo Químico. Disponível em:. Acesso em: 30 jul.2010. RIBEIRO, M.L; DE LUCA, S.J. Tratamento de águas por filtração por membranas. Instituto de Pesquisas Hidráulicas - UFRGS. Disponível em:. Acesso em: 05 ago. 2010. SILVA, Diego de Oliveira e. CARVALHO, Antonio R.P. Água dura e Abrandamento. Disponível em: <http://www.kurita.com.br/adm/download/agua_dura_e_ Abrandamento.pdf> Acesso em: 21 jul. 2010. VON SPERLING, Marcos. Introdução à qualidade das águas e o tratamento de esgotos. 3ª ed. Belo Horizonte. Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental – Universidade de Minas Gerais, 2005.

23 Referências Bibliográficas Curso qualidade da água e poluição: aspectos físico-químicos. Disponível:. Acesso em: 15 ago. 2010.