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QGE PRATICA 06 JAR TEST

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE 
SANTA CATARINA 
CURSO BACHARELADO EM ENGENHARIA MECÂNICA 
 
 
 
 
 
 
 
QUÍMICA GERAL 
PRÁTICA 06 – JAR TEST 
22/11/2017 
 
 
 
Por: Thiago Antônio Krüger 
Andrés González Espíndola 
Juliano Carlos Adams 
Léo Silva 
Lucas Eduardo Borges 
Marcos Vinicius Leandro 
Muriel Machado 
 
 
 
Professor: Marcelo H.P. Padilha 
 
 
 
 
Joinville, Novembro de 2017 
 
 
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SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 3 
2 QUESTIONÁRIO LABORATÓRIO ........................................................................... 4 
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................... 7 
4 CONCLUSÃO ........................................................................................................ 10 
5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................... 11 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1 INTRODUÇÃO 
 
Na prática desenvolvida no laboratório da UFSC/CEM, no dia 22 de Novembro de 
2017, pela matéria de Química Geral do IFSC-Joinville ,aula ministrada pelo Prof. 
Marcelo H.P. Padilha, realizamos um experimento de Jar Test, na qual estava 
relacionada ao assunto de tratamento de água. No experimento apresentado neste 
relatório teve-se por objetivo a determinação da melhor concentração de sulfato de 
alumínio para o controle da cor e turbidez.Utilizando-se de métodos manuais para a 
realização do procedimento de Jar Test, que têm por finalidade a simulação das 
condições de uma estação de tratamento de água, ou seja, a mistura rápida, mistura 
lenta e a decantação em seus respectivos tempos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2 QUESTIONÁRIO LABORATÓRIO 
 
 
a) Descreva resumidamente as etapas realizadas em uma Estação de 
Tratamento de Água. 
 
R: O tratamento da água envolve diversas etapas. São elas: 
1. Captação: Inicialmente a água é captada de um rio, lago ou represa, por 
exemplo, por meio de uma adutora (conjunto de tubos), que traz a água para 
um tanque na estação de tratamento. Ao chegar à estação de tratamento, a 
água passa por grandes grades, que impedem que materiais grandes 
continuem na água, como animais mortos. 
2. Coagulação: A água que está armazenada no tanque recebe a adição de um 
sal chamado de sulfato de alumínio ou sulfato férrico. Esses compostos 
formam uma substância gelatinosa que favorece a formação de flocos (junção 
das impurezas na substância gelatinosa). 
3. Floculação: Nessa etapa, a água é direcionada para outro tanque, onde será 
adicionado um polímero que favorecerá que os flocos formados na etapa de 
coagulação juntem-se e formem flocos ainda maiores e mais pesados. 
4. Decantação: Após a floculação, a água é direcionada para um novo tanque, 
onde ela permanecerá em repouso para que os flocos formados sejam 
decantados para o fundo do tanque, haja vista que eles são mais densos que 
a água. 
5. Filtração: após a decantação, a água atravessa um grande filtro formado por 
areia, carvão ativado e cascalho. Nessa etapa, as impurezas que não 
aderiram aos flocos ficam retidas no filtro, além de a água sofrer uma 
desodorização pela presença do carvão ativado. 
6. Fluoretação: Nessa etapa, é adicionada à água uma quantidade de ácido 
com flúor, o Ácido Fluossilícico (H2SiF6), para auxiliar na redução de cáries na 
população. 
7. Cloração: Além da adicção de Flúor, o Cloro também é adicionado à água, 
na forma de sal, com o objetivo de eliminar os micro-organismos presentes. 
8. Correção do pH ou acidez da água: Nessa etapa, é adicionada à água 
hidróxido de cálcio para diminuir a acidez do meio. 
9. Armazenamento: Por fim, a água é armazenada em um reservatório e 
distribuída para as residências. 
 
b) Qual a função do Jar Test? 
 
R: O aparelho Jar-Test é um equipamento de laboratório utilizado no ensaio 
de floculação, processo utilizado nas estações de tratamento de água e que 
faz as partículas finas de areia e argila presentes na água se juntarem, 
formando partículas maiores, facilitando sua purificação. 
A finalidade do ensaio de floculação, feito pelo Jar-Test é determinar as 
dosagens ótimas dos reagentes (sulfato de alumínio, soda e polieletrólito) e 
determinar o pH ótimo de floculação. A determinação das dosagens ótimas é 
feita por tentativa e comparação, análises feitas através do Jar-test que 
permite a execução de até 6 ensaios simultâneos. 
 
 
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A amostra de água utilizada, chamada de água bruta deve ser recolhida na 
caixa de chegada após a pré-cloração e antes do ponto de aplicação dos 
reagentes floculantes. 
O aparelho Jar-Test possui número de até 6 provas, cada prova tendo até 2 
litros, dependendo do modelo do equipamento, além de possibilitar ao usuário 
o controle digital de velocidade. 
Para atingir os efeitos esperados, recomenda-se que a agitação inicial seja 
intensa, o que propicia uma mistura rápida entre os reagentes para que se 
abrevie o início de formação dos flocos. Logo a seguir, a velocidade deve ser 
moderada para boa constituição dos flocos e agregação das impurezas. 
 
c) Qual a Função do coagulante? Escreva as reações químicas que 
ocorrem com os coagulantes sulfato de alumínio, cloreto férrico e 
sulfato férrico. 
R: Partículas maiores, como as de areia e de outras sujeiras, depositam-se no 
fundo do tanque (sedimentação) e podem ser separadas facilmente da água 
por decantação. Mas isso não ocorre com as partículas de dimensões 
coloidais, ou seja, elas não se sedimentam por ação da gravidade com o 
passar do tempo, ficando dispersas por toda a extensão da água, o que 
dificulta a sua remoção. 
Para remover essas partículas que não afundam, a água captada é levada 
para uma unidade denominada floculador onde são adicionadas à água 
substâncias químicas chamadas de coagulantes. 
No Brasil, o coagulante mais utilizado é o sulfato de alumínio (Al2(SO4)3), que 
é obtido por meio da reação química entre o óxido de alumínio (Al2O3) e o 
ácido sulfúrico (H2SO4). O sulfato de alumínio é adicionado à água com o 
óxido de cálcio (CaO), mais conhecido como cal virgem. Quando essas duas 
substâncias misturam-se na água, ocorre uma transformação química que 
forma uma substância gelatinosa, o hidróxido de alumínio (Al(OH)3). 
Essa transformação química ocorre porque, em meio aquoso, o sulfato de 
alumínio gera os seguintes íons: 
Al2(SO4)3 → 2 Al3+ + 3 SO42- 
Os íons Al3+ passam a atuar de duas formas: (1) a minoria desses cátions 
neutraliza as cargas negativas das impurezas presentes na água, e (2) a 
maioria desses cátions interage com os íons hidroxila (OH-) da água, 
formando o hidróxido de alumínio: 
Al2(SO4)3 + 6 H2O → 2 Al(OH)3 +6 H+ + 3 SO42- 
O hidróxido de alumínio está carregado positivamente e, por essa razão, 
consegue neutralizar as impurezas coloidais carregadas negativamente que 
estão na água. O resultado é que as partículas de sujeira sofrem uma 
aglutinação e “grudam” no hidróxido de alumínio, formando flóculos, ou flocos, 
sólidos de tamanho maior. Esse é o processo da floculação. 
Para distribuir bem o coagulante e assim ter um tratamento mais eficiente, a 
água é agitada fortemente por cerca de 30 segundos e depois é agitada 
lentamente. 
 
 
 
6 
d) Por que, em muitos ensaios, é necessário fazer a correlação do pH das 
amostras de água? 
 
 
R: Reação de simples troca 
Reação em que uma substância simples reage com uma substância composta. Para 
tal, colocamos o ácido sulfúrico em presença do alumínio metálico e temos a 
formação do sulfatode alumínio e gás hidrogênio. 
3 H2SO4 + 2 Al(s)→ Al2(SO4)3 + 6 H2(g) 
por alterar o pH da água e pelo fato de que este sal pode provocar: 
 irritação na pele 
 irritação das mucosas 
 se inalado, pode queimar as vias aéreas 
 se ingerido, pode queimar o esôfago, o estômago etc. 
Medido pela concentração de íons H+, o potencial hidrogeniônico (pH), representa a 
intensidade da condição ácida ou alcalina do ambiente aquático. Indica, de forma 
indireta, a capacidade de tamponamento das águas através do equilíbrio entre íons 
hidróxidos e ácidos orgânicos. Influencia o grau de solubilidade de diversas 
substâncias, na distribuição das formas livres e ionizadas de diversos compostos e 
pode, inclusive, definir a toxicidade de vários elementos. 
Águas que apresentam baixos valores de pH (condição ácida) podem potencializar a 
solubilização e liberação de metais adsorvidos em sedimentos, influenciando as 
concentrações de fósforo e nitrogênio e cessando a decomposição de matéria 
orgânica carbonácea. Salienta-se a importância do equilíbrio químico entre íons 
hidróxidos e ácidos orgânicos para a manutenção da vida aquática, sendo essencial 
a manutenção do equilíbrio carbonato/bicarbonato (CO32-/HCO3-). 
A elevação dos valores de pH podem estar relacionadas a alta produtividade de 
algas, normalmente resultante do aporte significativo de matéria orgânica e 
nutrientes. O aumento de microrganismos fotossintetizantes no recurso hídrico eleva 
as taxas de consumo de gás carbônico (CO2), modificando o equilíbrio 
carbonato/bicarbonato (VON SPERLING, 1996). 
A diminuição dos valores de pH, por sua vez, também pode estar relacionada ao 
aporte de matéria orgânica e nutrientes, principalmente espécies de possuam CO2 
(ou quando da sua decomposição gera CO2), ácidos minerais e sais hidrolisados 
(PEREIRA, 2004). Ainda, salienta-se que a chuva ácida, quando incidente sobre o 
recurso hídrico, também é responsável pela diminuição do seu pH. 
Mas por que se acrescentou também a cal (óxido de Cálcio)? Isso é feito para o 
controle do pH do meio. Para entender, olhe para a última equação química acima 
(letra c) que apresenta um excesso de H+. Isso constitui um problema porque torna o 
meio ácido (pH < 7), o que impede a formação do hidróxido de alumínio. 
Assim, quando a cal é adicionada à água, ela forma o hidróxido de Cálcio (cal 
hidratada, cal extinta ou cal apagada): 
CaO + H2O → Ca(OH)2 
O hidróxido de Cálcio (Ca(OH)2) é uma base e, portanto, torna o meio alcalino ou 
básico, aumentando o pH do sistema. 
Depois disso, essa água é levada para a próxima etapa do tratamento, que ocorre 
nos tanques de decantação. Lá os flóculos (formados de lama, argila e micro-
organismos) sedimentam-se e são separados. 
 
 
 
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e) Como você prepararia a solução de sulfato de alumínio 1%? Qual a 
molaridade desta solução? 
R: Considerando Teor de pureza 100%, 1g-100ml então para 1 litro são 
10 gramas. Logo para solução pesar 10g do sal e adicionar água destilada 
para completar 1 litro. A molaridade primeiro o peso molecular ou massa 
molar do composto (Al2(so4)3) Al=(2x27) +SO4 =3x(32+64) =54+288= 
342,15 g/mol. Portanto Molaridade 
342,15 g/mol ÷ 10 g/L = 34.215 mol/L. 
 
 
3 RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
Neste procedimento, cujo o objetivo primordial foi determinar a melhor 
dosagem de sulfato de alumínio [𝐴𝑙2(𝑆𝑂4)3] para o controle da cor e turbidez da 
água. O procedimento se inicia adicionando 200 ml de água turva em cada um 
dos quatro beckers, depois desse processo acrescentamos a solução de sulfato 
de alumínio em diferentes quantidades. No primeiro becker foi adicionada 1 ml 
de sulfato de alumínio 1%, no segundo 2 ml e no terceiro 3 ml. O quarto não se 
adiciona a solução (BRANCO assim chamado pelos professores), pois será 
utilizado para comparação (Tabela 01). 
 
Becker Quantidade de 𝑨𝒍𝟐(𝑺𝑶𝟒)𝟑 (ml) Resultado 
01 1,0 
02 2,0 x 
03 3,0 x 
04 branco x 
 
Tabela 01 – Quantidade de Sulfato de Alumínio -Al2(SO4)3. 
 
 Agitamos vigorosamente as amostras por 30 segundos e, em seguida, 
agitamos vagarosamente durante 2 minutos. Após todos esses processos 
citados anteriormente deixamos as soluções decantar por aproximadamente 15 
minutos. 
 
 
Figura 01 – Procedimentos Jar Test. Fonte: Autor. 
 
 
8 
Com a adição da solução, percebemos o processo de coagulação, que é a 
desestabilização das partículas coloidais dispersas na solução e a respectiva 
agregação pela adição de algum agente, no caso sulfato de alumínio. Têm 
início no instante em que são adicionados os agentes coagulantes à água e 
dura apenas alguns segundos. Consiste numa série de reações físicas e 
químicas entre coagulantes, superfícies de partículas, substâncias presentes 
na água, principalmente as que geram alcalinidade (OH⁻, CO₃²⁻, HCO₃⁻) e com 
as moléculas de água. 
 
 
Figura 02 – Adição de sulfato de alumínio [𝐴𝑙2(𝑆𝑂4)3]. Fonte: Autor. 
 
O processo de floculação é a formação de flocos, a agregação ou a reunião de 
partículas já desestabilizadas na etapa de coagulação. O agente coagulante 
[𝐴𝑙2(𝑆𝑂4)3] deve ser misturado na água, sendo a mistura feita em floculadores. 
Nesse experimento, utilizamos uma colher de plástico para a realização da 
floculação, ou seja, a mistura foi feita simulando as características do floculador 
mecânico. 
A decantação ou sedimentação é um processo de separação de partículas 
sólidas da água. Essas partículas tendem, por meio da ação da gravidade, a 
cair no fundo do recipiente, por serem mais pesadas que a água. Esse 
processo ocorreu após agitação das amostras, onde deixamos as mesmas em 
repouso por aproximadamente 15 minutos, nesse tempo sofreram o processo 
de decantação, permanecendo ao fundo as impurezas e consequentemente 
deixando a água com aspecto mais claro. 
O tipo realizado no experimento é por sedimentação de partículas floculantes, 
pois nas amostras foram adicionadas sulfato de alumínio, o que caracteriza um 
tratamento com substâncias químicas, aumentando o tamanho e o peso das 
partículas, de modo que estas se depositem ao fundo. 
 
 
9 
Através dos testes empíricos o resultado do experimento, no qual apresentou 
melhor cor, turbidez, menor tempo e o menor consumo de sulfato de alumínio 
𝐴𝑙2(𝑆𝑂4)3, foi o primeiro becker. Essa amostra possuía apenas 1ml da solução 
de sulfato de alumínio, além disso apresentou melhor resultado em relação a 
concentração de impurezas no fundo do becker. Conforme mostra a Figura 03, 
podemos observar os resultados das demais amostras e compará-las: 
 
 
Figura 03 – Resultado das amostras. Fonte: Autor. 
 
 
Becker Quantidade de 𝑨𝒍𝟐(𝑺𝑶𝟒)𝟑 (ml) Resultado 
01 1,0 
02 2,0 x 
03 3,0 x 
04 branco x 
 
Tabela 01 – Quantidade de Sulfato de Alumínio -Al2(SO4)3. 
 
 
1 2 3 4 
1 
2 
3 
4 
 
 
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4 CONCLUSÕES 
 
A etapa de floculação no tratamento de água, simulada através do experimento 
de Jar Test deve apresentar como resultado os menores índices de turbidez 
possíveis, a fim de garantir a ausência de materiais particulados na água. 
Anteriormente à agitação, adicionam-se substâncias coagulantes, que 
promovem o agrupamento dos materiais particulados e posteriormente sofre a 
decantação dos mesmos sob a forma de flocos. Esses coloides quando agitados 
(no processo de floculação), se chocam e agrupam-se em flocos, ocorrendo 
aumento da densidade depositando-se no fundo do recipiente. A partir dos 
resultados das análises pode- se concluir que a concentração ideal de 
coagulante Sulfato de Alumínio a 1% que melhor se adequa ao tratamento de 
água em estudo é o da amostra 01 de 1,0 ml pois foi a que teve menor valor de 
turbidez, resultando em uma água mais clara. 
 
 
 
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5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS 
 
BRASIL. Conama (2005). Conselho Nacional doMeio Ambiente - 
Conama, resolução número 357: promulgada em 17 de março de 
2005. 
 
LENZI, Ervin; LUCHESE, Eduardo B.; FAVERO, Luzia Otilia 
Bortotti. Introdução a Química da água / Ciência, vida e 
sobrevivência. Rio de Janeiro: LTC, 2009. 
 
RICHTER, Carlos; NETTO, José M. de Azevedo. Tratamento de 
água / Tecnologia atualizada. Edgar Blücher ltda,1991. 
 
COSTA, Maria Isabel da Silva. Estudo de tratabilidade da água 
de Albufeira de Crestuma – Lever pelo processo de filtração 
directa.11p. Dissertação para mestrado – Faculdade de 
Engenharia da Universidade do Porto, Porto, 1996. 
 
DANTAS, Carlos Alberto Franca; MORGADO, Ayres Ferreira; 
PEREIRA, Nilton Cézar; CAMPREGHER, Neiva. Teste dos Jarros. 
Prática viabilizada pelo Projeto Fungrad 2003- processo no 322/2003 
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ROSSIN, Antonio Carlos. Disponível on-line em: 
<http://www.tratamentodeagua.com.br/R10/Biblioteca_Detalhe.aspx?c
odigo=388>. Acesso em 29/11/2017. 
 
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas em Separação de misturas. Disponível on-
line em: http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/floculacao.htm. Acesso 
em 28/11/2017. 
 
SPBLOGLABOR,Equipamentos de laboratório.Disponível on-line em: 
http://www.splabor.com.br/blog/jar-test-2/aparelho-jar-test-e-o-ensaio-de-
floculacao-saiba-mais/. Acesso em 28/11/2017.

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