A DUREZA DA ÁGUA

2. INTRODUÇÃO

2.1 Definição

A dureza da água reflete a presença de sais de metais alcalino terrosos, predominantemente cátions de cálcio e de magnésio, ou cátions de outros metais: bário, ferro, manganês, estrôncio e zinco, sendo que frequentemente estão na forma complexa. A dureza de uma água pode ser permanente (não carbonatada) e temporária (carbonatada), devendo-se respetivamente ao teor de sulfatos e cloretos de cálcio e de magnésio e ao teor de hidrogenocarbonatos e carbonatos de cálcio e magnésio.

Uma água é designada por água dura quando apresenta propensão à formação de sais insolúveis. Pelo contrário, uma água que apresenta teores reduzidos de sais diz-se macia.

A dureza da água varia geograficamente, dada a natureza geológica dos terrenos que a água atravessa e com os quais tem contato. Uma água dura está associada a zonas onde os solos são de natureza calcária ou dolomítica, e uma água macia, a zonas onde os solos são de natureza granítica ou basáltica. Em geral, as águas subterrâneas, pelo seu maior contato com as formações geológicas, são mais duras que as águas de superfície.

2.2 Classificação

Segundo a Organização Mundial de Saúde, uma água é designada por água muito dura quando apresenta uma concentração em carbonato de cálcio superior a 180 mg/L; dura com concentração entre 120 e 180 mg/L, moderadamente dura entre 60-120 mg/L e macia quando os teores em carbonato de cálcio são < 60 mg/L.

A dureza pode ser expressa em mg/L de carbonato de cálcio (CaCO3):

Tabela 1. – Classificação da dureza da água

2.3. Dureza temporária e Dureza permanente:

Há dois tipos de dureza: a temporária e a permanente. A dureza temporária é aquela devida às presenças dos bicarbonatos de cálcio (Ca(HCO3)2) e de magnésio (Mg(HCO3)2). Quando a água que contém esses sais é fervida ocorre a precipitação de sais neutros (os carbonatos) e a dureza é parcialmente removida, de acordo com o seguinte:

Ca(HCO3)2 → CaCO3 (s) + H2O + CO2 (g)

Mg(HCO3)2 → MgCO3 (S) + H2O + CO2 (g)

A dureza permanente da água é ocasionada pela presença de outros sais de cálcio e magnésio, usualmente os sulfatos. A dureza permanente não pode ser removida por fervura. A soma das durezas temporária e permanente é conhecida como dureza total da água e geralmente é expressa em mg/L de CaCO3.

2.4. Métodos de Abrandamento:

2.4.2 Abrandamento por precipitação química

Neste caso, o processo se dá por adição de cal (CaO) e carbonato de sódio (Na2CO3). A cal é utilizada para elevar o pH da água fornecendo a alcalinidade necessária, enquanto o carbonato de sódio pode fornecer a alcalinidade para a reação e também os íons carbonato necessários.

2.4.3 Abrandamento por troca iônica

Este método consiste em fazer a água atravessar uma resina catiônica que captura os íons Ca2+ e Mg2+, substituindo-os por íons que formarão compostos solúveis e não prejudiciais ao homem, tais como o Na+. As resinas possuem limites para a troca iônica, ficando saturadas de Ca2+ e Mg2+. Esta saturação recebe o nome de ciclo. Após, completado o ciclo, deve ser feita a regeneração da resina, que acontece com a adição de solução de cloreto de sódio (NaCl).

2.5 Importância na Engenharia Civil

Hoje os empreendimentos que operam com critérios de sustentabilidade apresentam soluções de uso racional da água e de energia elétrica já a partir de sua construção. Os prédios residenciais optam por produtos e técnicas que economizem água, como torneiras, chuveiros e válvulas de descarga mais econômicos, medidores de água individualizados em condomínios, aproveitamento de água da chuva, sistema de tratamento interno para o reúso da água proveniente dos chuveiros e lavatórios, utilização de aquecedores solares para o aquecimento de água para os chuveiros reduzindo o consumo de energia do condomínio, bacias sanitárias com caixas acopladas com duas opções de fluxos (3 ou 6 litros), entre outros.

3. MATERIAIS E MÉTODOS

3.1. Materiais utilizados

Foram utilizados os seguintes materiais e vidrarias para os experimentos realizados:

 Proveta graduada;

 Erlenmeyer;

 Pipeta volumétrica;