Roteiro Jar Teste

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CENTRO OESTE DO PARANÁ- UNICENTRO
PROGRAMA DE EDUCAÇÃO TUTORIAL- PET
Teste dos Jarros (Jar-Teste)
Introdução
Sabe-se que a água é produto indispensável à manutenção da vida em nosso planeta e fundamental ao desenvolvimento da sociedade. Porém, esse recurso hídrico vem sendo contaminado de diversas formas, o que pode transmitir acarretar na disseminação de doenças. Independentemente de sua origem, todas estas estão propensas à poluição. 
Deste modo, a água proveniente destes mananciais passa por Estações de Tratamento de Água (ETAs) antes de ser enviada para as residências. O tratamento de água para abastecimento é considerado uma operação de extrema importância, visto que ele é responsável pela qualidade da água consumida pela população nas mais diversas tarefas diárias. 
Assim, o processo deve ser realizado com parâmetros otimizados, uma vez que a utilização de qualquer substância sem estudo prévio resultaria na diminuição da qualidade da água tratada e, consequentemente, exigiria maiores investimentos. 
Surge, então, ensaios realizados em bancada com aparelhos denominados Jar-Test ou Teste dos Jarros. Este é uma alternativa de baixo custo, manuseio prático e fácil otimização de parâmetros como coagulante, tempo e gradiente de velocidade. 
O equipamento Jar-Test
O “Jar-Test”, é um equipamento usado principalmente em testes utilizados no tratamento de água. Sua função é promover agitação rápida e moderada nas amostras facilitando assim, a floculação dos resíduos presentes na água analisada. A técnica conhecida como Teste de Jarro é usada, por exemplo, nas Estações de Tratamento de Água para a determinação do pH ótimo de coagulação e da dosagem certa de coagulante.
O equipamento de ensaio pode receber o mesmo nome deste (“Jar-Test”), “Turb-Floc”, ou, simplesmente, misturador, que consiste de seis pás capazes de operar com velocidade variável de 0 a 100 rpm (rotações por minuto). Quando se realiza o ensaio, são colocados dois litros de água em cada jarro, ou becker, os quais são dosados quantidades de coagulante, simultaneamente, sob agitação máxima (100 rpm), por cerca de um minuto.
Após a mistura rápida para dispersar o coagulante, as amostras são agitadas vagarosamente para a formação dos flocos e, depois, deixa-se decantar. O tempo e intensidade de agitação podem ser variáveis, de modo a reproduzir a situação real da estação de tratamento de água, ou a buscar a melhor condição física operacional, se houver possibilidade de ajuste de tempo de detenção e gradiente de velocidade nas diversas fases de tratamento na estação.
Depois de algum tempo desliga-se o equipamento, aguardando um tempo correspondente ao tempo de detenção na etapa de decantação. São observadas e anotadas, então, a natureza e as características de decantabilidade dos flocos, em termos qualitativos, ou seja, pobre, regular, boa ou excelente. Uma amostra nebulosa indica coagulação pobre, enquanto que a coagulação satisfatória contém flocos que são bem formados, com o líquido apresentando-se claro entre partículas. A menor dosagem que fornece boa remoção de turbidez durante o “Jar-Test” é considerada como a primeira dosagem experimental na operação da estação de tratamento.
Geralmente, a estação de tratamento fornece melhores resultados que um “Jar-Test”, com a mesma dosagem. Para pesquisas ou estudos especiais, os jarros usados no ensaio podem ser modificados para reproduzirem mais aproximadamente as unidades de mistura construídas nas estações de tratamento.
Tendo em vista a influência das características da água a ser tratada na dosagem de coagulante a ser aplicada, podem ser conduzidos estudos adicionais para a determinação da aplicação ótima de produtos auxiliares de coagulação/floculação, em conjunto com o coagulante primário.
Principais etapas do tratamento de água
O modelo mais utilizado no Brasil para tratamento de água envolve várias etapas, sendo estas: coagulação, floculação, decantação (ou sedimentação), filtração e desinfecção. São as três primeiras as responsáveis pela remoção de partículas coloidais (de 1 a 1000nm) na água bruta, algumas das quais estão ligadas à turbidez (interferência na transmissão de luz através da água). 
A coagulação é considerada um processo de desestabilização das partículas através da adição de um produto químico (coagulante), ocorrendo quando a amostra é submetida à intensa agitação. O pH da água bruta é o fator que mais influencia na escolha do coagulante a ser utilizado. 
Após a coagulação, as partículas serão mais facilmente agregadas, formando flocos, agora sob menor agitação, na etapa denominada floculação. Depois da formação de flocos, ocorrerá a decantação dos mesmos, ou seja, estes tenderão a descer de acordo com a força da gravidade, ficando depositados ao fundo do recipiente.
Desta forma, o processo que envolve tais etapas depende diretamente do coagulante utilizado.
Coagulante
No Brasil, o coagulante mais utilizado é o sulfato de alumínio (Al2(SO4)3). Existem outros agentes químicos que podem ser utilizados com a mesma função, como os sais de ferro (III) ou polímeros orgânicos. Esses coagulantes são insolúveis em água e geram íons positivos que vão atrair as impurezas carregadas negativamente nas águas. Quimicamente o sulfato de alumínio gera os seguintes íons na água, segundo a reação abaixo:
Al2(SO4)3 → 2Al3+ + 3SO42-
Uma menor parte dos cátions Al3+ vai neutralizar as cargas negativas das impurezas presentes na água, e a maior parte vai interagir com os íons hidroxila (OH-) da água, formando o hidróxido de alumínio:
Al2(SO4)3 + 6H2O→ Al(OH)3 + 6H+ + 3SO42-
Esse hidróxido de alumínio (Al(OH)3) é um coloide carregado positivamente que irá neutralizar as impurezas coloidais carregadas negativamente que estão presentes na água. Podemos observar que há um excesso de H+, o que torna o meio ácido e isto pode impedir a formação do hidróxido de alumínio.
Por isso, juntamente com o coagulante é adicionado à água, também, um composto que aumente o pH do meio (aumentar a alcalinidade), tais como as bases hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) e hidróxido de sódio (NaOH), ou um sal de caráter básico, como o carbonato de sódio (Na2CO3), conhecido como barrilha. 
Aplicações
O Jar-Test é utilizado em estações de tratamento de água para fazer testes de coagulação e floculação. Nessas estações, como na Sanepar, o equipamento é usado diariamente em vários turnos onde são feitas medições que irão indicar a quantidade ideal de reagente para decantar as partículas que causam a turbidez da água, isso garante a qualidade constante da água que vem de fontes naturais e por isso sofre alterações na quantidade de sólidos presentes devido à chuva, seca, mata ciliar e ação humana nas redondezas da fonte de captação. 
O Jar-Teste é um equipamento muito importante nessa etapa de coagulação e floculação, sendo essencial para a manutenção da qualidade da água que consumimos diariamente. 
Experimento: Análise de coagulação da água 
Objetivo
A prática sobre o ensaio de Jar-Test tem como objetivo o aprendizado através da simulação do funcionamento das fases de coagulação e floculação de uma ETA utilizando o método dos seis jarros.
6.2. Materiais 
- equipamento Jar-Teste com tubos de ensaio;
- água a ser tratada (suficiente para os 6 jarros);
- solução alcalina (NaOH - 0,1 molar);
- floculante (Al2(SO4)3);
- proveta de 10 mL; 
- papel indicador universal; 
- aparelho turbidímetro e frascos; 
- cronômetro.
Representação do equipamento Jar-Teste
6.3. Procedimento
- Retirar todos os recipientes do aparelho, tomando cuidado para não batê-los nas pás (estas podem ser puxadas para cima).
- Colocar a água a ser tratada em cada um deles, pelo menos até a marca 3.
- Ligar o aparelho na tomada e segurar o botão até a luz no visor acender.
- Medir o pH de todos os jarros com indicador universal. Caso o pH esteja ácido, adicionar NaOH até tornar o meio alcalino. Caso a água já esteja alcalina ou neutra, não é necessário.
- Ligar o turbidímetrono botão LIGAR.
- Colocar os frasquinhos com os padrões no equipamento, com o risco branco voltado para a marca do mesmo. 
- Clicar em CAL logo que ligar. 
- Após calibração, pegar a água a ser medida no frasquinho.
- Limpar o vidro, para tirar as marcas de dedos. 
- Apertar ENTER e esperar a resposta no visor.
- Adicionar 1, 2, 3, 4, 5 e 6 mL da solução de floculante aos tubos de ensaio e completar o volume para 10mL com água.
- Ajustar o equipamento nas setas para baixo e para cima, contando o tempo da seguinte maneira:
• mistura rápida: 2 minutos a 100 rpm;
• mistura lenta: 20 minutos a 50 rpm;
• decantação: 20 minutos (sem agitação).
- Após o final da decantação, medir o pH e a turbidez novamente para comparação.
7. Referências
(2016). Cesumar.br. Acessado 20 de março de 2016, disponível em http://www.cesumar.br/prppge/pesquisa/epcc2011/anais/diana_janice_padilha2.pdf
Jar-Test ou Teste de Jarros | Licenciamento Ambiental em Mato Grosso do Sul. (2013).Licenciamentoambiental.eng.br. Acessado 20 de março de 2016, disponível em http://www.licenciamentoambiental.eng.br/jar-test-ou-teste-de-jarros/
(2016). Maxwell.vrac.puc-rio.br. Acessado 20 de março de 2016, disponível em http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/11608/11608_7.PDF
(2016). Paginas.fe.up.pt. Acessado 20 de março de 2016, disponível em http://paginas.fe.up.pt/~projfeup/bestof/12_13/files/REL_MIEA102_02.PDF
 
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