AGUA PARA FINS INDUSTRIAIS

IMPUREZAS DAS ÁGUAS

A água para uso industrial deve obedecer a certas especificações, de acordo com a finalidade a que é destinada. Assim, a água que se destina à produção de vapor, deve ser isenta ou conter quantidades limitadas, de sais de cálcio, magnésio, ferro, manganês, alumínio bem como a sílica pois esses compostos provocam a formação de incrustações no interior dos tubos das caldeiras, provocando a queda do rendimento térmico e constituindo ameaça para graves acidentes.

A água sendo ótimo solvente, nunca é encontrada em estado absoluto de pureza. A própria água da chuva contêm várias impurezas que normalmente, se encontram na atmosfera. O Dióxido de carbono (CO2) existente na atmosfera e também no solo provenientes da decomposição de matéria orgânica, dissolve-se na água, que adquire um caráter ácido. Essa água, ao correr sobre o solo ou através dele, dissolve outras substâncias nele existentes, tais como, sais de cálcio, magnésio, sódio, ferro, manganês e sílica. Portanto, as características do solo determinam a qualidade da água que o atravessa.

Com relação às impurezas gasosas contidas na água de chuva, há uma diferença entre aquelas que normalmente estão presentes em zonas residenciais ou de campo e as das zonas industriais. Nas zonas residenciais ou de campo, tem-se comumente, ar (oxigênio), dióxido de carbono e amônia. Nas zonas industriais além desses gases, a água pode conter: Dióxido de Enxôfre, Trióxido de Enxôfre, Óxidos de Nitrogênio, Gás Sulfídrico, etc. Esses gases constituem o que se chama de fumos ácidos. Com relação aos cursos d’água, a sua poluição tem fontes diferentes a saber:

A – Industrial, em que normalmente são encontrados ácidos, matéria orgânica, sais, óleos e detergentes.

B – Doméstica (esgoto), que apresenta como poluentes principalmente matéria orgânica, detergentes.

C – Natural, apresentando principalmente, limo, argila, matéria orgânica oriunda da decomposição das plantas, etc.

As substâncias em suspensão na água são removidas pelos processos clássicos de floculação, clarificação e filtração. Como esses processos são sobejamente conhecidos e amplamente explicados em livros que tratam sobre tratamento de água, vamos nos ater somente às substâncias sólidas e gasosas, que normalmente são encontradas dissolvidas na água.

EFEITOS DAS SUBSTÂNCIAS SÓLIDAS E GASOSAS DISSOLVIDAS NA ÁGUA

Com relação ao ar (oxigênio), Dióxido de Carbono e Amônia, todos eles tem caráter corrosivo, sobre metais ferrosos e não ferrosos, sendo que para os metais ferrosos a amônia é exceção. A ação corrosiva desses gases sobre esses metais pode ser isolada ou em conjunto. Sobre esse assunto falaremos com maiores detalhes, quando tratarmos de água de alimentação de caldeiras.

Dentre as substâncias sólidas dissolvidas na água e que provocam incrustações, quando submetidas a aquecimento destacam-se principalmente, os sais de cálcio, magnésio, ferro, manganês, sílica, etc.

As incrustações são causadas pelo calor aplicado, que pode decompor certas substâncias dissolvidas na água, formando produtos insolúveis e aderentes ou diminuir a solubilidade de outras substâncias, provocado sua cristalização sobre a superfície do metal.

Em trabalhos a baixa pressão, uma pequena quantidade de alguns tipos de incrustações é às vezes, benéfica, agindo como barreira ao ataque corrosivo, porém, em caldeiras a pressões elevadas, tais incrustações não podem ser toleradas.

A sua condutibilidade térmica é geralmente muito baixa e, em alguns casos, uma incrustação com apenas 1 mm de espessura, pode causar um perigoso aumento na temperatura do metal dos tubos da parede de uma caldeira a alta pressão.

DUREZA DAS ÁGUAS NATURAIS

Do que foi exposto no item anterior, vamos nos ater um pouco mais ao problema dos sais de cálcio e magnésio, que são os principais constituintes causadores da dureza.

Como já foi explicado anteriormente, quando a água cai na forma de chuva, ela não só lava parcialmente a atmosfera carregada de poeiras e bactérias, mas também dissolve os gases normalmente presentes e, quando alcança o solo já se encontra saturada de oxigênio, nitrogênio e pequenas quantidades de dióxido de carbono. Essa água, misturando-se com a matéria orgânica em decomposição, presente na superfície da terra, torna-se ainda mais carregada de dióxido de carbono e outros produtos de decomposição, iniciando assim, sua viagem através das camadas do solo, para formar lençóis subterrâneos.A ação dissolvente da água sobre as rochas calcáreas, é devida ao conteúdo de dióxido de carbono.

As reações que se processam são as seguintes:

CaCO3 + CO2 + H2O  Ca(HCO3)2

Carbonato Dióxido de Água Bicarbonato

de Cálcio Carbono de Cálcio

(Insolúvel) (solúvel)

MgCO3 + CO2 + H2O  Mg(HCO3)2

Carbonato Dióxido de Água Bicarbonato de

de Magnésio Carbono Magnésio

(Insolúvel) (solúvel)

Além dos bicarbonatos oriundos das reações acima, a água também dissolve outros sais normalmente presentes no solo, e então, se tem, por exemplo, a presença de cloretos, nitratos, sulfatos de cálcio e magnésio.

A dureza da água devida a bicarbonatos é chamada dureza temporária, em carbonatos, ou alcalina, enquanto a dureza devida a outros sais de cálcio e de magnésio, tais como cloretos, sulfatos, etc chama-se dureza permanente, em não carbonatos ou não alcalina.

No caso de caldeiras a pressão elevada, da mesma maneira que impurezas como matéria orgânica, óleo, detergentes, sílica, etc, a dureza da água de reposição deve ser totalmente eliminada.

EFEITOS CORROSIVOS DE GASES DISSOLVIDOS EM ÁGUA DE ALIMENTAÇÃO DE CALDEIRAS

No circuito da água de alimentação de caldeiras a maioria dos tubos de condensadores, tubos