Relatorio ensaio de floculação (jar test)

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Ensaio de Floculação (Jar-Test) 
 
Amanda Anielly Mói, 19111-4 
Beatriz Caroline da Costa, 19196-5 
Bruna Ferraz Tonholo, 19198-1 
Gustavo Dutra de Sa Benini,19330-0 
João Paulo Correa, 19333-4 
Mariah Sanches Freitas, 19549-5 
 
Profª Dr.ª Mônica Maria Gonçalves 
 
 
Engenharia Química, 9º Semestre 
 
 
 
São João da Boa Vista – 29 de março de 2017 
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SUMÁRIO 
1. Objetivo ................................................................................................................. 3 
2. Introdução ............................................................................................................. 3 
3. Fundamentação teórica ........................................................................................ 3 
4. Materiais e Métodos.............................................................................................. 4 
4.1. Materiais ............................................................................................................... 5 
4.2. Métodos/Procedimento ......................................................................................... 5 
5. Resultados e discussão ........................................................................................ 5 
5.1. Discussão dos resultados. .................................................................................... 7 
6. Conclusão ............................................................................................................. 7 
7. Referências Bibliográficas .................................................................................... 8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. Objetivo 
Verificar o efeito da concentração de floculante e do pH da suspensão 
coloidal no processo conjunto de coagulação e floculação. 
 
2. Introdução 
O ensaio de jar-test é um procedimento utilizado no ensaio de 
floculação, processo utilizado nas estações de tratamento de água e que 
faz as partículas finas, essencialmente impurezas, presentes na água se 
juntarem, formando partículas maiores, facilitando sua purificação. Dessa 
maneira, o experimento utilizou 6 vasos contendo uma suspensão de 2 
litros de caulino em água, os quais foram adicionadas uma solução do agente 
floculante (sulfato de ferro II) a diferentes concentrações com a finalidade de 
verificar o efeito da concentração de floculante (sulfato de ferro II) e do pH 
no processo de coagulação/floculação. Por meio desse método analítico, 
verifica-se a quantidade necessária de floculante e de concentração de 
hidrogênio (pH) para se obter a substância desejada, como por exemplo, 
no tratamento de água em que se adiciona floculante e outros produtos para 
obter água própria para o consumo. 
 
3. Fundamentação teórica 
Floculação é a aglutinação, em flocos, das partículas de um precipitado ou 
de um sistema coloidal; frequentemente ocasionada pela alteração do pH do 
sistema. É pela floculação que se purifica a água, pois ao se formar um 
precipitado flocular, ele carrega consigo as impurezas que estão em suspensão. 
Normalmente acrescenta-se o hidróxido de alumínio à água (a agitação inicial 
deve ser intensa, propiciando uma rápida mistura entre os reagentes para que se 
abrevie o início de formação dos flocos, e logo a seguir, moderada para boa 
constituição dos flocos e agregação das impurezas. Agitação mais intensa tende 
a desintegrar os flocos formados). 
Os ensaios de floculação têm como finalidade a determinação das 
dosagens ótimas dos reagentes e, consequentemente, a determinação do pH 
ótimo de floculação. Quando o hidróxido de alumínio é adicionado, ele se 
apresenta inicialmente sob forma coloidal, em pequenas partículas que devem se 
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agregar para formar os flocos. Há um pH em que melhor se dá essa união e 
portanto melhor floculação: o pH ótimo. Para a determinação deste pH ótimo, 
pode-se utilizar Hidróxido de Cálcio. A floculação é uma operação de suma 
importância no tratamento da água. Boa formação de flocos significa boa 
clarificação. 
Para a eficiência do tratamento, o controle do pH de floculação é uma 
condição indispensável. A determinação das dosagens ótimas é feita por tentativa 
e comparação; para isso utiliza-se um aparelho Floculador (também conhecido 
por “Jar-test”), ferramenta que permite a execução de seis ensaios simultâneos. A 
coagulação consiste em introduzir na água um produto capaz de neutralizar a 
carga dos coloides, geralmente elementos eletronegativos na água através da 
formação de precipitados. Este produto é conhecido como coagulante. 
 
4. Materiais e métodos 
4.1. Materiais 
Jar-test 
Espectrofotômetro 
pHmetro 
Balança 
Proveta 
Becker 
Água 
CaCO3 (carbonato de cálcio) 
FeSO4 (floculante) 
 
 
 
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4.2. Métodos/ Procedimento 
Primeiramente, pesou-se aproximadamente 300g de caulino e dissolveu-se 
esta massa em aproximadamente 2L de água da torneira, de modo que 
adicionou-se a mistura aos jarros do experimento. 
Agitou-se para que ocorresse a homogeneização e determinação do pH e 
por fim, estabeleceu-se a transmitância desta solução a 600nm. 
Adicionou-se de 1, 2, 3, 4, 5 e 6mL da solução de floculante aos tubos de 
ensaio e completou-se o volume para 10mL com água. 
Colocou-se os tubos de ensaio no suporte do equipamento. Ajustou-se a 
agitação para 100rpm, o que deu início ao ensaio adicionando o 
coagulante/floculante aos jarros. 
Após a agitação e homogeneização do floculante foi realizada a medida de 
pH e transmitância. 
Retornou-se com os jarros ao equipamento e o mesmo operou da seguinte 
maneira: mistura rápida: 2 minutos a 100 rpm, mistura lenta: 20 minutos a 50 rpm 
e decantação: 20 minutos (sem agitação). 
Após o termino do período de decantação, coletou-se amostras na parte 
central do jarro para analisar o pH e a transmitância. 
5. Resultados e discussão 
Após a preparação das soluções e todo o procedimento experimental, 
mediu-se respectivamente os seus valores de pH e transmitância dos 6 jarros, 
organizando os dados como mostra a Tabela 1. 
Jarro pH Transmitância 
1 8,99 0,7 
2 8,97 0,7 
3 8,98 0,7 
4 8,99 0,7 
5 8,97 0,7 
6 9,00 0,7 
Tabela 1: Dados iniciais. 
6 
 
Ao se analisar a tabela acima, é notável o pH extremamente próximos e a 
transmitância totalmente iguais entre os jarros. Tal resultado já era esperado, 
devido á solução presente nos recipientes serem preparadas com a mesma 
quantidade de água e CaCo3. Entretanto, apresentou próximo a normalidade que 
seria pH básico, isto é próximo a realidade da água natural da torneira. 
Logo após foi adicionado o floculante sulfato de ferro FeSO4 em para cada. 
Após a homogeneização a partir da rotação e do período de decantação, realizou-
se novamente a medição do pH e a transmitância dos 6 jarros. 
Jarro pH Transmitância 
1 6,84 53,3 
2 6,97 53,3 
3 7,26 64,8 
4 7,54 43,1 
5 7,80 26,8 
6 8,02 23,3 
Tabela 2: Dados finais. 
A partir da analise dos dados da Tabela 2, pode-se dizer que o pH 
apresentou uma queda ao longo dos jarros, o que pode mostrar que o material 
que deveria ser floculado, isto é, o hidróxido de sódio, foi escasso em solução 
devido a existência dele na forma floculada com o sulfato de ferro. 
A partir dos valores obtidos, foi possível calcular as porcentagens de 
remoção por meio da equação abaixo: 
% 𝑅𝑒𝑚𝑜çã𝑜 = 
𝑇𝑟𝑎𝑛𝑠𝑚𝑖𝑡â𝑛𝑐𝑖𝑎𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 − 𝑇𝑟𝑎𝑛𝑠𝑚𝑖𝑡â𝑛𝑐𝑖𝑎𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙
𝑇𝑟𝑎𝑛𝑠𝑚𝑖𝑡â𝑛𝑐𝑖𝑎𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙
 
Obteve-se a seguinte tabela que relaciona todosos cálculos com seus 
respectivos jarros, tornando-se fácil a analise dos dados da Tabela 3 denotada 
abaixo. 
Exemplo de cálculo: 
% 𝑅𝑒𝑚𝑜çã𝑜 = 
53,3 − 0,7
0,7
= 70% 
Fez-se o mesmo cálculo para achar todos os valores, descritos abaixo. 
 
7 
 
Jarro % Remoção 
Concentração floculante 
(g/l) 
1 75 1,22 
2 75 1,00 
3 91 0,80 
4 61 0,61 
5 37 0,41 
6 32 0,22 
Tabela 3: Dados de porcentagem de remoção e concentração do floculante finais. 
 
5.1. Discussão dos resultados 
Analisando os dados numéricos pode-se confirmar os resultados obtidos 
pela analise do pH e a analise da transmitância isoladamente, pois esta 
porcentagem de remoção é um numero caracterizado pela quantidade de 
translucidez do liquido nos jarros respectivos, representando a quantidade de 
soluto removido no meio, por isso quanto maior esta porcentagem maior é a 
eficácia da concentração do floculante aplicado. 
Pode-se observar, no presente trabalho, a eficácia do floculante utilizado, 
podendo constatar que com maiores concentrações a taxa de remoção do CaCO3 
foi ampliada até atingir um ponto de saturação do mesmo, porem, a utilização em 
excesso do floculante além de diminuir a taxa de remoção diminuiu o pH da 
amostra a um ponto no qual é considerado ácido, tornando-se inviável em alguns 
tipos de processo. 
Assim, pode-se dizer que o uso do floculante em processos como o de 
tratamento de água, exige uma analise previa , evitando a utilização em excesso, 
para assim diminuir o custo e ampliar a eficácia do mesmo. 
6. Conclusão 
Através da prática deste experimento foi possível observar o papel do 
floculante na decantação de impurezas na água durante a lenta agitação, 
além da importância de se determinar sua concentração ótima na solução , 
afim de se ter uma maior decantação de impurezas com um melhor uso 
de material coagulante. A pratica em questão é utilizada comumente no 
processo de tratamento de água tanto para consumo quanto para 
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tratamento de efluentes, evitando assim a distribuição ou o descarte de 
água ainda com impurezas que podem ser prejudiciais à saúde e ao meio 
ambiente local. 
 
7. Referências bibliográficas 
Portal do tratamento de água, https://www.tratamentodeagua.com.br/artigo/jar-
test/, acesso em 01/05/2017 ás 16:14 hr. 
BROWN, T. L., LEMAY, H. E. JR., BURSEN, B., E. Química - A Ciência Central. 
9ª edição. Editora Pearson, São Paulo, 2005. 
LEVENSPIEL, O., Engenharia das reações químicas, Vol. 1. 2ª edição. Editora 
Blucher, São Paulo, 1974.