Buscar

Química IV - AVE4 - Equilíbrios Múltiplos do Íon Al3 no Tratamento de Águas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 3, do total de 19 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 6, do total de 19 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 9, do total de 19 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO 
Fundação CECIERJ/Consórcio CEDERJ 
 
Licenciatura em Química 
 
 
 
Química IV 
 
 
 
AVE 4 – EQUILÍBRIOS MÚLTIPLOS DO ÍON Al3+ NO TRATAMENTO 
DE ÁGUAS POR MEIO DA ADIÇÃO DE SULFATO DE ALUMÍNIO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Professor: Fabio Marques de Oliveira 
Aluno: Roberto Ricardo Rangel 
Matrícula: 19214070100 
 
 
Nova Iguaçu – RJ 
2021.2 
 
 
1 
 
 
1 – INTRODUÇÃO 
 
 O acesso à água potável é vital importância para sobrevivência da população, 
tornando os processos de tratamento de água, bem como o tratamento de esgoto, essenciais 
para a saúde pública e o desenvolvimento urbano [LEMOS; DE AGUIAR FILHO & CAVALLINI, 
2020]. Segundo o Instituto Estadual do Ambiente, as maiores demandas de água no estado 
do Rio de Janeiro são para uso industrial e abastecimento humano, que respondem, 
respectivamente, por 60% e 32%. E considerando o censo IBGE 2010, de uma população 
total de 16 milhões de habitantes temos que 96,7% residem em áreas urbanas [INEA, 2014ª]. 
 Existem diversas fontes de contaminação da água destinada ao consumo público, 
entre essas impurezas pode-se citar: gases dissolvidos que agreguem mau cheiro ou gosto, 
compostos orgânicos e inorgânicos dissolvidos e/ou em suspensão, assim como, vários 
microrganismos potencialmente patogênicos (bactérias, algas e fungos) e coloides [LEMOS; 
DE AGUIAR FILHO & CAVALLINI, 2020]. Em geral tais impurezas, ou a maioria, apresenta cargas 
negativas em sua superfície e são removidas no processo de coagulação seguido pelas 
operações floculação, sedimentação/flotação e filtração [PAVANELLI, 2001]. 
 Quanto a definição do agente coagulante a ser empregado, geralmente, leva-se em 
consideração fatores referentes à adequação deste às condições do meio, às características 
da amostra a ser tratada, à tecnologia empregada no tratamento e (principalmente) ao custo 
e aos possíveis impactos no processo produtivo. Sendo comumente utilizados como 
coagulantes primários diversos sais, especialmente sais de ferro e de alumínio (de custo mais 
baixo), além de alguns polímeros orgânicos [FLORES, 2018]. 
 
 
2 – O PROCESSO DE TRATAMENTO DE ÁGUA 
 
A água, em sua condição natural, é chamada de água bruta, e sendo potável ou não 
– e no último caso, deve passar por algumas etapas de tratamento, que necessitam de 
produtos químicos para torná-la apta para o consumo [FRANSCICO & DE ARICA, 2018]. 
Esses processos utilizados para o tratamento da água para adequada ao consumo humano 
dependem de diversos fatores, como, por exemplo, a origem desta água: se é de manancial 
de superfície (rios e lagos) ou de manancial subterrâneo (poços). E embora existam diversas 
técnicas, a mais conhecida é o tratamento ou processo convencional como o que é feito na 
Estação de Tratamento de Água do Guandu [CEDAE]. Este tratamento de água é dividido em 
fases (Figura 1) e em cada uma delas existe um rígido controle da dosagem de produtos 
químicos empregados e um acompanhamento dos padrões de qualidade [SABESP]. 
 
2 
 
 
Figura 1 – Etapas de uma estação de tratamento de água do convencional 
 
Fonte: A) CEDAE (https://cedae.com.br/como_-funcionam) e B) SABESP 
(http://site.sabesp.com.br/site/interna/Default.aspx?secaoId=47) 
 
Quanto mais limpa é a água bruta, menor é a quantidade de produtos químicos que 
são utilizadas no seu processo de tratamento e consequentemente o custo do processo. 
Considerando as cinco regiões, a tarifa média de água registrada no país é de R$ 3,06/m3, 
com um consumo de água por dia por cada habitante de 116 litros [FUSATI AMBIENTAL, 
2020]. 
 
A 
B 
3 
 
 
2.1 – PRÉ-CLORAÇÃO 
 
A pré-cloração ou pré-oxidação consiste na adição de cloro ou hipocloritos e destina-
se à desinfecção primária da água (item 2.8), à oxidação da matéria orgânica e inorgânica, à 
remoção de ferro e manganês; além de diminuir substancialmente compostos de cor, sabor e 
cheiro [RASALINO, 2011]: 
 
2Fe2+ + HClO + 2H2O 2Fe(OH)3(s) + Cl– + 5H+ 
Mn2+ + HClO + 2H2O Mn2O(s) + Cl– + 3H+ 
 
O ferro presente nas águas pode estar no estado de oxidação +2 ou +3, mas os 
inconvenientes que o ferro pode trazer às águas devem ser atribuídos principalmente ao íon 
ferroso íon (Fe+2) que é mais solúvel (ou menos insolúvel) do que o íon férrico (Fe+3), como 
visto na tabela 1. Posteriormente a sua oxidação ele pode ser removido por decantação ou 
filtração por gerar um produto insolúvel. Adiante na etapa de desinfecção a presença de íons 
Fe2+ pode diminuir a efetividade do cloro [DAVIS & MASTEN, 2016]. 
 
Tabela 1 – Propriedades dos íons de ferro em meio aquoso 
 
Hidrólise do Fe3+(aq) pK 
Fe3+(aq) + H2O [Fe(OH)]2+(aq) + H+(aq) 2,2 
[FeOH]2+(aq) + H2O [Fe(OH)2]+(aq) + H+(aq) 3,5 
[Fe(OH)2]+(aq) + H2O [Fe(OH)3](aq) + H+(aq) 6,3 
[Fe(OH)3](aq) + H2O [Fe(OH)4]–(aq) + H+(aq) 9,6 
Hidrólise do Fe2+(aq) pK 
Fe2+(aq) + H2O [Fe(OH)]+(aq) + H+(aq) 9,2 
Solubilidade 
Fe(OH)3(s) Kps = [Fe3+][OH–]3 = 2,79x10–39 Insolúvel 
Fe(OH)2(s) Kps = [Fe2+][OH–]2 = 4,87x10–17 0,72g/100mL 
Potencial padrão de redução do ferro E0 (V) 
Fe3+(aq) + e– → Fe2+(aq) 0,771 
Fonte: DUARTE (2019) 
 
 
2.2 – PRÉ-ALCALINIZAÇÃO 
 
Depois da adição de cloro, a água geralmente recebe cal ou carbonato de sódio, para 
correção do pH aumentar a eficiência do processo coagulação/floculação. O pH e a dosagem 
do coagulante são dois fatores muito importantes na fase coagulação. Essa quantidade ótima 
4 
 
 
e o pH precisam ser determinados em laboratório através do Jar Test, que é o equipamento 
utilizado para determinação de condições ótimas de coagulação, floculação e decantação. A 
própria hidrólise do coagulante, seja um sal de alumínio ou um sal de ferro, acidifica o meio e 
não deve ser usado em excesso. 
 
 
2.3 – COAGULAÇÃO 
 
A coagulação é utilizada para remoção de turbidez, de cor e das bactérias da água 
potável. Nesta fase, ocorre a adição de sais inorgânicos, tais como sulfato de alumínio 
(Al2(SO4)3), cloreto férrico (FeCl3), sulfato ferroso (FeSO4) ou policloreto de alumínio 
(Aln(OH)mCl3n-m), ou ainda outro coagulante, seguido de uma agitação violenta da água com o 
objetivo é alterar a carga superficial das partículas, as desestabilizando eletricamente, para 
que possam aderir umas às outras, formando aglomerados volumosos que precipitam por 
gravidade [DAVIS & MASTEN, 2016]. Para esta finalidade, é comum, a adição de cátions 
hidrolisáveis como Al3+ e Fe3+ e alguns polímeros sintéticos com baixo peso molecular (2x104 
a 1x105) geralmente catiônicos, à água induz a neutralização da carga superficial da maioria 
das partículas coloidais, que é negativa. Promovendo assim a aproximação dessas partículas 
(Figura 2) pela diminuição das forças repulsivas [DAVIS & MASTEN, 2016]. 
 
Figura 2 – Aproximação das partículas pela compressão da dupla camada elétrica 
 
Fonte: ANDRADE & VALADÃO (2017) 
 
O emprego do Al2(SO4)3 em diferentes sistemas de tratamento de água pelo mundo 
tem mais de um século. Tendo este um baixo custo em relação a outros coagulantes, o que 
o torna muito acessível as empresas de saneamento [CHIARAMONTE, 2020] e a sua 
5 
 
 
utilização requer uma faixa ideal de pH de 5,5–5,6. Porém, em certas condições, esta 
coagulação pode ocorrer em pH entre 5 e 8 [DAVIS & MASTEN, 2016]. Conforme observado 
nos gráficos da Figura 3, em condições mais ácidas temos a predominância dos cátions Fe3+ 
e Al3+; acima de pH 1 tem-se a formação de uma série de complexos (neste caso, sulfatados) 
e conforme o acréscimo do pH vai além da faixa da neutralidade esses complexos são 
substituídos por hidróxidos [ESPAÑA, 2007]. 
 
Figura 3 – Especiação de Fe (III)A e AlB em função do pH calculado com PHREEQC 2,7 (25ºC, 1 bar) 
 
 
Fonte: ESPAÑA (2007) 
 
6 
 
 
Essa especiação pode apresentar variações a depender das concentrações e dos 
outros íons envolvidos, além da natureza da água bruta a ser tratada; entretanto mantendoum perfil de distribuição das espécies químicas semelhante. Na Figura 4 tem-se outro exemplo 
de especiação envolvendo os íons Al3+ e Fe3+, mas sendo sulfato e cloreto, respectivamente, 
e em concentrações diferentes do exemplo anterior. 
 
Figura 4 – Diagrama de equilíbrio mostrando as frações molares para alumínio (Al3+) hidrolisado 
monomérico e espécies férricas (Fe3+) como funções de pH 
 
Legenda: a) 10–4 M de Al3+ total (equivalente a 2,70 mg L–1 de Al ou 31,50 mg L–1 de alúmen (Al2(SO4)3  16 H2O) e b) 10-4 M de 
Fe3+ total (equivalente a 5,59 mg L–1 de Fe (III) ou 27,02 mg L–1 FeCl3  6 H2O). Fonte: ERSOY (2009) 
 
Por isso a importância de se manter um faixa de pH correta nesta etapa do processo, 
pois em condições muito ácidas os íons ficam na forma de seus complexos aquosos e em 
7 
 
 
condições mais alcalinas precipitam como hidróxidos ou, ainda no caso do alumínio e seu 
anfoterismo mais pronunciado, esse hidróxido se dissolve formando um complexo de carga 
negativa, tais como o íons aluminato ou tetra(hidroxo) aluminato, [Al(OH)4]–. Nestas condições 
temos poucas cargas positivas atuando na neutralização de carga do coloide, assim a atuação 
como coagulante fica limitada. 
 
Tabela 2 – Constantes de hidrólise do alumínio a 25°C 
Reações pK 
Al3+ + H2O Al(OH)2+ + H+ 5,55 
2Al3+ 2H2O Al2(OH)4+2 + 2H+ 6,27 
6Al3+ + 15H2O Al6(OH)153+ +15H+ 47,00 
8Al3+ + 20H2O Al8(OH)204+ + 20H+ 68,70 
Al(OH)3(s) Al3+ + 3OH− 31,63 
Al(OH)3(s) + H2O Al(OH)4− + H+ 12,35 
Legenda: Em negrito tem-se as reações que desfavorecem a coagulação. 
Fonte: RIGOBELLO et al (2011) 
 
Nesta etapa ainda se pode adicionar carvão ativado, que é o adsorvente mais utilizado 
em processos integrados de coagulação e adsorção, com o objetivo de adsorver a matéria 
orgânica natural e outros microcontaminantes orgânicos que podem agregar cor, odor ou 
sabor a água. Em uma integração bem-sucedida, pode-se aumentar a remoção de matéria 
orgânica em 70%, assim como reduzir entre 80% e 95% a formação de subprodutos 
[FLORES, 2018]. Deve-se ter um cuidado adicional em se adicionar sal de alumínio em 
excesso, pois existem evidências entre o alumínio presente na água e com múltiplas doenças 
neurológicas, como a doença de Parkinson, a esclerose lateral amiotrófica (ELA) e, em 
especial, a doença de Alzheimer [ROSALINO, 2011]. 
 
 
2.4 – FLOCULAÇÃO 
 
O processo de coagulação não deve ser encarado como a única operação unitária 
responsável pela agregação do material particulado na água a ser tratada. É necessário 
garantir que a interação eletrostática entre coagulante catiônico e partícula coloidal resultante 
da redução da carga negativa superficial e do estabelecimento de forças atrativas (forças de 
Van der Waals) propicie a posterior agregação dos flocos [LIMA JR & ABREU, 2018]. É então 
que se tem a etapa floculação, que é um processo dinâmico envolvendo adsorção de um 
polímero (o agente floculante) e a colisão entre partículas que resultam na já citada formação 
e crescimento dos flocos. Este processo de agregação é caracterizado pela ligação entre as 
8 
 
 
partículas que anteriormente estavam dispersas, pelo estabelecimento de pontes (Figura 5) 
que são constituídas por polímeros de alto peso molecular e filamentosos [ANDRADE & 
VALADÃO, 2017]. 
 
Figura 5 – Fenômenos envolvidos nos processos de desestabilização de partículas coloidais 
 
 
Legenda: a) Cargas elétricas negativas comumente presentes na superfície das partículas coloidais dispersas nas águas 
naturais; b) coagulante catiônico; c) interação eletrostática entre coagulante e partícula coloidal, com a colisão entre partículas 
tem-se a formação e crescimento dos flocos. Fonte: LIMA JR & ABREU (2018) 
 
Portanto quando a água coagulada é submetida ao processo de floculação a 
distribuição granulométrica das partículas muda em relação a água bruta (Figura 6), ocorrendo 
o aumento médio do seu diâmetro e a consequente diminuição de sua concentração na água 
floculada [FERREIRA FILHO, 2020]. 
 
Figura 6 – Frequência e diâmetro das partículas coloidais 
 
 
Fonte: FERREIRA FILHO (2020) 
9 
 
 
 
2.5 – DECANTAÇÃO OU SEDIMENTAÇÃO 
 
Nesta parte do processo, a água passa por grandes tanques (Figura 7) para separar 
os flocos de sujeira formados na etapa anterior e se baseia no fenômeno de transporte das 
partículas para o fundo dos equipamentos (tanques), onde estas partículas em suspensão 
sofrem a ação das forças: gravidade, empuxo e resistência ao movimento [ANDRADE & 
VALADÃO, 2017]. Haverá um momento em que uma partícula crítica, apresentará uma 
velocidade de sedimentação crítica e tenderá a sedimentar no fundo do tanque [FERREIRA 
FILHO, 2020]. 
 
Figura 7 – Vista lateral de um tanque de decantação horizontal 
 
 
Fonte: Sobratema (https://sobratema.org.br/Blog/Exibir/317351) 
 
 
2.6 – FILTRAÇÃO 
 
Logo depois, a água atravessa um meio filtrante formado por tanques formados onde 
a água escoa lentamente através de um leito de material granular, normalmente a areia, o 
carvão de antracito, ou areia de granada (Figura 8). Neste percurso ficam retidas as partículas 
pequenas demais para sedimentarem na fase de decantação [DAVIS & MASTEN, 2016]. 
Neste processo físico-químico, a retenção das partículas coloidais remanescentes, garante 
que a água tenha as características estéticas adequadas a potabilidade. Embora existam 
diferentes modos de filtração, do ponto de vista tecnológico, o emprego da percolação por um 
meio granular é o método convencional no tratamento de águas para o abastecimento 
[FERREIRA FILHO, 2020]. 
 
10 
 
 
Figura 8 – Leito filtrante duplo 
 
Fonte: Acquasolution 
(https://acquablog.acquasolution.com/tudo-que-voce-precisa-saber-sobre-controle-e-lavagem-de-filtro-em-eta/) 
 
 O processo de filtração pode ter diferentes classificações de acordo com diferentes 
perspectivas. Como, por exemplo, com relação ao pré-tratamento empregado (Figura 9). 
 
Figura 9 – Classificação do processo de filtração com relação ao processo de tratamento 
Fonte: FERREIRA FILHO (2020) 
 
 
2.7 – PÓS-ALCALINIZAÇÃO OU ABRANDAMENTO 
 
Em seguida, é feita a correção final do pH da água, para evitar a corrosão ou 
incrustação das tubulações. O termo abrandamento se refere a retirada de íons de dureza 
Coagulação Floculação Desinfecção Sedimentação Filtração 
Coagulação Floculação Filtração Desinfecção 
Coagulação Filtração Desinfecção 
Filtração convencional 
Filtração direta 
Filtração em linha 
11 
 
 
dissolvidos (sobretudo o cálcio e o magnésio), embora seja definida como a soma de todos 
os cátions polivalentes na água e dureza total (DT) pode ser expressa pela expressão abaixo, 
onde n ≥ 2 e a concentração de cada íon é expressa em miligramas por litro (mg ∙ L–1) de 
CaCO3 ou miliequivalentes por litro (mEq ∙ L–1): 
DT= Ca2+ + Mg2+ + Fe3+ + Fe2+ + Ba2+ + Be2+ +…= (Xn+)i
i
1
 
É preciso controlar o pH para regular as reações de abrandamento. Primeiramente faz-
se a neutralização dos ácidos livres e logo após, o pH é elevado, o que faz com que o CaCO3 
precipite. Quando e se for necessário, o pH é aumentado um pouco mais, para remoção o 
Mg(OH)2, e carbonato (CO32–) é adicionado em seguida para precipitar a dureza não 
carbonatada. As reações de abrandamento mais importantes são discutidas abaixo [DAVIS & 
MASTEN, 2016]. 
 
 
2.8 – DESINFECÇÃO 
 
A desinfecção um processo físico-químico que objetiva eliminar, de modo econômico, 
os microrganismos patogênicos presentes nas águas de abastecimento, com a possibilidade 
de ser realizado por uma grande variedade de agentes desinfetantes. Estes podem ser tanto 
agentes físicos (temperatura, filtração, radiação ultravioleta etc.) quanto agentes químicos 
(fenóis, halogênios, álcoois, metais pesados, ácidos e bases etc.); mas o cloro e suas 
variantes (hipoclorito de sódio ou hipoclorito de cálcio) são utilizados em larga escala em 
função de seu baixo e alta eficiência[FERREIRA FILHO, 2020]. Então é feita uma última 
adição de cloro a água antes de sua saída da estação de tratamento para garantir que a água 
fornecida chegue isenta de microrganismos patogênicos até a casa do consumidor. A saber, 
existem quatro categorias de patógenos entéricos que recebem atenção especial no 
tratamento da água: as bactérias, os vírus, os protozoários e os cistos amebianos. E o cloro 
na desinfecção pode ser adicionado tanto na forma gasosa (Cl2), quanto como hipoclorito de 
sódio (NaOCl) ou de cálcio [Ca(OCl)2] [DAVIS & MASTEN, 2016]: 
 
Cl2(g) + H2O(l) → HOCl(aq) + H+(aq) + Cl–(aq) 
NaOCl(s) + H2O(l) → Na+(aq) + HOCl(aq) + OH–(aq) 
Ca(OCl)2(s) + 2H2O(l) → Ca+2(aq) + 2HOCl(aq) + 2OH–(aq) 
 
O ácido hipocloroso (HOCl) formado é fraco e sofre dissociação em água, formando o 
íon hipocloroso (OCl–): 
12 
 
 
HOCl(aq) OCl–(aq) + H+(aq) 
Ka=
[OCl-]∙[H+]
[HOCl]
 
ln(Ka) = 23,184 – 0,0583∙T – 
6.908
T
 
 
Desde antes de 1900 já se usava cloro na desinfecção da água. Mas no princípio, era 
apenas utilizado em áreas que se encontravam com algum tipo de epidemia. Só a partir de 
1902, na Bélgica, seu uso passou a ser contínuo e assim segue até os dias atuais. Onde uma 
quantidade de cloro residual, isto é, que foi adicionada em excesso, é prática comum afim de 
manter a segurança da água distribuída na rede com relação a proliferação de microrganismo 
[TRATAMENTO DE ÁGUA, 2017]. Então denomina-se como cloro livre o somatório das 
concentrações molares do ácido hipocloroso e do íon hipoclorito e sua concentração é 
reportada como Cl2, para efeitos de comparação entre as concentrações molares de ambas 
as espécies quando na fase líquida [FERREIRA FILHO, 2020]. 
 
Cloro livre = [HOCl] + [OCl–] 
 
 A distribuição destas duas espécies na água varia em função do pH (Figura 10), sendo 
iguais em pH 7,5. Para valores de pH inferiores a 6,5 tem-se a predominância do HOCl (sendo 
este como maior poder oxidante); com valores de pH entre 6,5 e 8,5 tem-se as duas espécies 
e, em pH superior a 8,5 o cloro estará soba a forma de OCl–. 
 
Figura 10 – Especiação das epécies ácido hipocloroso e íon hipoclorito em função do pH 
 
Fonte: FERREIRA FILHO (2020) 
13 
 
 
 
2.9 – FLUORETAÇÃO 
 
A fluoretação da água para consumo humano é um processo seguro, econômico e 
adequado; que consiste em uma medida preventiva com eficácia comprovada, na redução da 
cárie dental entre 50% e 65% em populações sob exposição contínua desde o nascimento, 
por um período de aproximadamente dez anos de ingestão na dosagem ótima. Os compostos 
de flúor (Tabela 3) comumente utilizados para este fim são: o fluoreto de cálcio ou fluorita 
(CaF2), o fluossilicato de sódio (Na2SiF6), o fluoreto de sódio (NaF) e o ácido fluossilícico 
(H2SiF6) [FUNASA, 2012]. 
 
Tabela 3 – Compostos recomendados pela Portaria nº 635/1975 
Características CaF2 Na2SiF6 NaF H2SiF6 
Aspecto Pó Pó ou cristais finos Pó ou cristal Líquido 
Peso Molecular 78,08 188,05 42,0 144,08 
Pureza Comercial % 85 a 98 98 a 99 90 a 91 22 a 30 
Solubilidade g/100 g (25°C) 0,0016 0,762 4,05 — 
pH da solução saturada 6,7 3,5 7,6 1,2 (solução 1%) 
Íon Fluoreto em % (100% puro) 48,8 60,7 42,25 79,2 
Fonte: FUNASA (2012) 
 
A fluoretação um processo imprescindível para a promoção da saúde, sendo 
recomendada pela Organização Mundial de Saúde (OMS) e uma tecnologia de intervenção 
em saúde pública muito eficaz [LACERDA et al, 2020]. E ainda que haja consenso sobre a 
relação existente entre a fluoretação e a redução de cárie dentária, é sabido que o flúor é uma 
substância tóxica quando ingerido em altas doses e por isso sua dosagem dever ser criteriosa. 
Entre os efeitos que se desencadeiam podemos citar distúrbios gástricos reversíveis, redução 
temporária da capacidade urinária, fluorose dentária ou esquelética e, até mesmo a morte, 
uma vez que, estão diretamente relacionados à dosagem, ao tempo de ingestão e a idade 
[FUNASA, 2012]. 
Mas embora se trate de uma política intersetorial de saúde, aprovada pelo Congresso 
Nacional, através da Lei nº 6050 de 24 de maio de 1974 e regulamentada pelo Decreto nº 
76.872, da Presidência da República, em 22 de dezembro de 1975, dados demostram uma 
séria falta de provisão da fluoretação em municípios com mais de 50 mil habitantes (Figura 
10) nas regiões Norte (88,9%) e Nordeste (52,3%), evidenciando a omissão de muitas 
autoridades em relação à previsão legal de fluoretação que persiste há mais de 40 anos 
[RONCALLI et al., 2019]. 
 
14 
 
 
Figura 10 – Distribuição percentual do número de municípios com mais de 50 mil habitantes quanto à 
fluoretação por região. Brasil, 2010-2015 
 
 
Fonte: RONCALLI et al. (2019). 
 
 
3 – CONCLUSÃO 
 
Uma boa gestão da água doce e saneamento adequado são essenciais para o bem-
estar humano, o desenvolvimento sustentável e a equidade social. Levando em consideração 
os possíveis custos dos sistemas de abastecimento de água, o Estado brasileiro tem o dever 
de assegurar um dos maiores benefícios coletivos, a água potável. Existem inúmeros e 
antigos problemas de má gestão dos sistemas de tratamento de água e esgoto; a exemplo da 
Companhia Estadual de Águas e Esgotos do Rio de Janeiro – CEDAE e as recentes crises, 
principalmente na qualidade do serviço prestado. E como supracitado (item 2.9), ainda 
15 
 
 
existem grandes diferenças inter-regionais relacionadas aos sistemas de fluoretação da água, 
que embora seja obrigatória e extremamente eficiente, não é uma realidade para todos; além 
de problemas que podem surgir do uso em excesso de alguns produtos no processo, como a 
relação da presença residual de alumínio na água e múltiplas doenças neurológicas. Mas 
apesar destes problemas, o tratamento de água deve ficar a cargo do Estado para garantir a 
acessibilidade ao serviço. 
Como consideração final, devemos ainda salientar que o tratamento de água 
convencional tem como finalidade garantir à água de abastecimento: a qualidade estética, a 
segurança microbiológica e a formação mínima possível de subprodutos da desinfecção. Mas 
a presença de outros contaminantes, que infelizmente representam problemas muito atuais, 
tais como compostos orgânicos sintéticos diversos e agrotóxicos requerem processos 
adicionais para sua remoção como o carvão vegetal ativado (item 2.3), arraste por ar e o 
dispendioso tratamento por membranas. O cuidado com os mananciais evitaria custos 
adicionais com o tratamento da água, além de trazer benefícios para o lazer (esportes 
aquáticos), o transporte (fluvial) e outras fontes de renda (pesca e turismo). 
 
 
4 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
ANDRADE, P. C. & VALADÃO, G. E. S. Planejamento experimental aplicado à 
sedimentação de lamas fosfáticas. HOLOS, Ano 33, Vol. 6, dezembro de 2017 
(http://dx.doi.org/10.15628/holos.2017.6543). 
 
BRASIL. FUNDAÇÃO NACIONAL DE SAÚDE – FUNASA. Manual de fluoretação da água 
para consumo humano / Fundação Nacional de Saúde. Brasília: Funasa, 2012. 
 
CHIARAMONTE, ROSSANA COELHO. Estudo da viabilidade da recuperação do 
coagulante sulfato de alumínio em lodo de estação de tratamento de água (LETA). 
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil (Mestrado) – Universidade do Vale do Rio 
dos Sinos (UNISINOS). São Leopoldo – RS, 2020 (http://www.repositorio.jesuita.org.br/ 
handle/UNISINOS/9262). 
 
COMPANHIA DE SANEAMENTO BÁSICO DO ESTADO DE SÃO PAULO (SABESP). Água –
Tratamento de água (http://site.sabesp.com.br/site/interna/Default.aspx?secaoId=47). 
 
COMPANHIA ESTADUAL DE ÁGUAS E ESGOTOS (CEDAE). Aprenda com a CEDAE – 
Como funcionam: tratamento de água e esgoto (https://cedae.com.br/como_-funcionam). 
16 
 
 
 
DAVIS, MACKENZIE L. & MASTEN, SUSAN J. Princípios de Engenharia Ambiental, 3ª 
Edição. AMGH Editora Ltda – Porto Alegre, 2016. 
 
DUARTE, HÉLIO A. Ferro – um elemento químico estratégico que permeia história, 
economia e sociedade. Químca Nova, Vol. 42, No. 10, 1146-1153,2019 (http://dx.doi.org/ 
10.21577/0100-4042.20170443). 
 
ERSOY, BAHRI; TOSUN, ISMAIL; GÜNAY, AHMET & DIKMEN, SEDEF. Turbidity Removal 
from Wastewaters of Natural Stone Processing by Coagulation/Flocculation Methods. 
Clean 2009, 37 (3), 225 – 232. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim. 
 
ESPAÑA, JAVIER SANCHEZ. The Behavior of Iron and Aluminum in Acid Mine Drainage: 
Speciation, Mineralogy, and Environmental Significance. Thermodynamics, Solubility and 
Environmental Issues (Chapter 7) – T.M. Letcher (editor). Elsevier B.V., 2007. 
 
FERREIRA FILHO, SIDNEY SECKLER. Tratamento de água: concepção, projeto e 
operação de estações de tratamento, 1a Edição. Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. 
Rio de Janeiro – RJ, 2020. 
 
FLORES, RAFAELA OLIVEIRA. Avaliação das melhores condições para o tratamento das 
águas dos rios Guandu e Saracuruna por clarificação visando uso industrial 
(Dissertação de Mestrado). Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos 
Químicos e Bioquímicos, Escola de Química, da Universidade Federal do Rio de Janeiro, 
2018. 
 
FRANCISCO, LEONARDO DO ESPÍRITO SANTO & DE ARICA, GUDELIA MORALES. 
Contribuição para análise dos custos no tratamento da água utilizando programação 
linear fuzzy: um modelo para o gerenciamento do abastecimento do município de 
Campos (RJ). Engenharia Sanitária e Ambiental, v.23 n.4, jul/ago 2018, págs. 655-664 (DOI: 
10.1590/S1413-41522018165697). 
 
 FUSATI AMBIENTAL. O custo da água no Brasil. Setembro 23, 2020 
(https://fusatiambiental.com.br/o-custo-da-agua-no-brasil/) 
 
INEA - Instituto Estadual do Ambiente. Plano estadual de recursos hídricos do estado do 
Rio de Janeiro (PERHI-RJ) – Relatório gerencial. Secretaria de Estado do Ambiente. 2014a. 
17 
 
 
 
LACERDA, A. P. A. G.; DE OLIVEIRA, N. A.; PINHEIRO, H. H. C.; ASSIS, K. M. L. & CURY, 
J. A. Fluoretação da água dos dez maiores municípios do estado do Tocantins, Brasil. 
Ciência & Saúde Coletiva, 25(4):1507-1518, 2020 (DOI: 10.1590/1413-
81232020254.17722018). 
 
LEMOS, KARITA SANTOS; DE AGUIAR FILHO, SILVIO QUINTINO & CAVALLINI, 
GRASIELE SOARES. Avaliação comparativa entre os coagulantes sulfato de alumínio 
ferroso e policloreto de alumínio para tratamento de água: estudo de viabilidade 
econômica. Revista Desafios – v. 7, n. 1, 2020 (DOI: http://dx.doi.org/10.20873/uftv7-7824). 
 
LIMA JÚNIOR, R. N.; ABREU, F. O. M. S. Produtos naturais utilizados como coagulantes 
e floculantes para tratamento de águas: uma revisão sobre benefícios e 
potencialidades. Revista Virtual de Química, 2018, 10 (3), maio-junho 2018 
(http://static.sites.sbq.org.br/rvq.sbq.org.br/pdf/RaimundoNoPrelo.pdf). 
 
PAVANELLI, GERSON. Eficiência de diferentes tipos de coagulantes na coagulação, 
floculação e sedimentação de água com cor ou turbidez elevada (Mestrado). Escola de 
Engenharia de São Carlos – Universidade de São Paulo, 2001 (DOI: 10.11606/D.18.2001.tde-
21012003-084719). 
 
RIGOBELLO, ELIANE SLOBODA; DANTAS, ANGELA DI BERNARDO; DI BERNARDO, LUIZ 
& VIEIRA, ENY MARIA. Influence of the apparent molecular size of aquatic humic 
substances on colour removal by coagulation and filtration. Environmental Technology, 
iFirst, 2011, 1–11 (http://dx.doi.org/10.1080/09593330.2011.555423). 
 
RONCALLI, ANGELO GIUSEPPE et al. Fluoretação da água no Brasil: distribuição 
regional e acurácia das informações sobre vigilância em municípios com mais de 50 
mil habitantes. Cadernos de Saúde Pública 2019; 35(6):e00250118 (doi: 10.1590/0102-
311X00250118). 
 
ROSALINO, MELANIE ROSELYNE RODRIGUES. Potenciais Efeitos da Presença de 
Alumínio na Água de Consumo Humano (Mestrado). Faculdade de Ciências e Tecnologia 
– Universidade Nova de Lisboa, 2011. 
 
18 
 
 
TRATAMENTO DE ÁGUA (Site). Métodos de desinfecção: Quais são os mais eficientes? 
Publicado em 23/01/2017 (https://tratamentodeagua.com.br/metodos-de-desinfeccao-quais-
sao-os-mais-eficientes/).

Outros materiais