A PURIFICAÇÃO E ABRANDAMENTO DA ÁGUA

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PURIFICAÇÃO E ABRANDAMENTO DA ÁGUA

Procedimento experimental, resultado, discussão e conclusão.

1. Tratamento da água

Colocou-se 100 mL de água suja em dois béqueres de 250 mL. Adicionou-se em apenas um deles 10,0 mL de solução de sulfato de alumínio [Al2(SO4)3] 10% (o que significa dizer que a cada 10 mL de solução, existe 1,0 mL de soluto) e, posteriormente, acrescentou-se ao mesmo béquer 10,0 mL de solução de hidróxido de sódio [Na(OH)] 2%. Agitaram-se bem os dois béqueres e deixaram-se ambos em repouso.

Observou-se que, no béquer em que se adicionou solução de sulfato de alumínio e solução de hidróxido de sódio, a separação da água e os resíduos nela presentes ocorreram com uma velocidade muito maior em comparação à água sem adição de reagentes.

Em uma estação de tratamento da água, utiliza-se o sulfato de alumínio como agente aglutinante. Este é colocado na água suja, fazendo com que enorme parte das partículas sólidas que se encontram na água se aglomere e precipitem. O sulfato de alumínio, sendo um sal proveniente de uma base fraca e um ácido forte, sofre hidrólise em água, tendo-se como produtos hidróxido de alumínio [Al(OH)3], íons H+ (os quais, na verdade, se encontram como hidrônio [H3O+] em solução) e íons (SO4)2-(aq).

Al2(SO4)3(aq) + 6H2O(l)        2Al(OH)3(s) + 6H+(aq) + 3SO42-(aq)[pic 2][pic 3]

Porém, é um processo extremamente demorado. Com isto, na prática utilizou-se hidróxido de sódio, para que ocorresse reação entre o sulfato de alumínio e esta base, produzindo também hidróxido de alumínio. O hidróxido de sódio serviu complementarmente para neutralizar a solução, pois houve liberação de H+ de acordo com a equação química demonstrada acima.

6NaOH(aq) + Al2(SO4)3(aq) → 2Al(OH)3(s) + 3Na2SO4(aq)

Concluiu-se que, o hidróxido de alumínio por ser praticamente insolúvel em água e ter uma aparência gelatinosa, se agrega às impurezas presentes na solução, formando macromoléculas que, por serem maiores no sistema, são muito mais densas do que o líquido em questão, precipitando por decantação no fundo do recipiente.

Comparando os resultados dos béqueres, concluiu-se que o béquer em que foi adicionado reagente houve maior precipitação em um menor período de tempo, devido ao fato de que estes reagentes facilitaram o processo. O outro béquer foi deixado em repouso e praticamente nada precipitou, pois sofreu decantação natural, sem intervenção de substâncias para acelerar o processo.

        Posteriormente, filtrou-se a água sobrenadante do béquer no qual se fez o tratamento e adicionou-se uma gota de solução de hipoclorito de sódio (NaClO).

        Observou-se que após a filtragem, as maiorias das impurezas sólidas ficaram retidas no filtro. E a água recolhida, era aparentemente limpa. Em uma estação de tratamento esta etapa é realizada com a utilização de carvão e pedras de diversos tamanhos. O carvão utilizado é, de preferência, ativo, pois este tipo apresenta alta capacidade de adsorção (captura seletivamente líquidos, gases e sólidos no interior de seus poros).

        Adicionou-se hipoclorito de sódio na água, para que fossem retirados os micro-organismos presentes. Em ET’s, este procedimento denomina-se cloração.

        Ao fim do experimento descartou-se o papel de filtro no lixo e a água tratada na pia. A água que permaneceu em processo de decantação natural foi devolvida ao recipiente de origem para que fosse reaproveitado em outras práticas.

1. Verificação da dureza da água e métodos de abrandamento

1. Teste de dureza

Adicionou-se 1,0 mL de solução alcoólica de sabão em um tubo contendo 5,0 mL de água destilada e em outro contendo 5,0 mL de água dura. Agitaram-se fortemente os tubos.

Considerando um sabão típico, em solução aquosa, se dissolve liberando íons de estearato. Estes íons reagem com cátions de cálcio e magnésio, tendo-se como produtos substâncias insolúveis em água.

Ao adicionar-se solução alcoólica de sabão em um dos tubos, não se observou nenhuma alteração no sistema. Concluiu-se que este era o tubo contendo água destilada. Já ao colocar-se esta solução no outro tubo, observou-se uma mistura heterogênea, caracterizando esta água como dura.

A água dura caracteriza-se pela presença de cátions de cálcio (Ca+) e magnésio (Mg2+). O sabão alcoólico reage com estes íons formando um precipitado, o qual foi visualizado representando uma mistura heterogênea.

Equação da reação entre sabão alcoólico e o íon de cálcio: