Relatorio 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
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
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 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)
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.
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:
Obteve-se a seguinte tabela que relaciona todos os cálculos com seus respectivos jarros, tornando-se fácil a analise dos dados da Tabela 3 denotada abaixo.
Exemplo de cálculo:
Fez-se o mesmo cálculo para achar todos os valores, descritos abaixo.
	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 floculantena 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 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.