Relatório Água dura

Prévia do material em texto

1-Introdução
A água pode ser avaliada por vários parâmetros para determinar sua qualidade, o nível do Ph, potabilidade, cor, dureza, visando atender os padrões de qualidade exigidos pelas legislações. Sabendo disso, o que significa a “dureza” da água?
A dureza da água está relacionada com a presença de íons minerais dissolvidos, sendo mais comuns os sais de cálcio e de magnésio. De acordo com o Professor Marcelo César Ribeiro da USP: “Uma água é considerada ‘dura’ quando contém na sua composição valores significativos destes sais e ‘macia’ quando os contém em pequenas quantidades”.
A dureza da água também é composta em duas partes, a dureza temporária e a permanente. A dureza temporária caracteriza-se pela presença de substâncias na forma de carbonatos e bicarbonatos sendo elas possíveis de serem eliminadas por meio de fervura da água. Já a dureza permanente acontece devido à presença de cloretos, nitratos e sulfatos, que não podem ser eliminados através da fervura, este já requer outros processos.
A utilização da água dura pode trazer alguns efeitos negativos, pois ela não dissolve bem sabões e/ou detergentes, podendo ocorrer acumulo de calcários, por exemplo em maquinas de lavar ou em caldeiras de aquecimentos. Uma forma simples de identificar se a água é “dura” ou “mole” é através do teste de espuma, pois se o sabão e/ou detergente produzir espuma por mais de 30 segundos a água é dita como mole, caso contrário, a água é dura.
Já existem algumas tecnologias de tratamento da dureza da água, através da adição de hidróxidos de cálcio do uso de resinas permutadoras de íons quando a dureza é temporária. E a permanente exige o uso de outras técnicas, como a permuta iônica.
 
2-Objetivo
A prática tem como objetivo identificar a dureza da água através da formação de espuma em diferentes amostras de água.
3-Materiais e Métodos
3.1-Materiais
-3 béqueres de 500ml
-1 béquer de 100ml
-4 tubos de ensaio
-Espátula de metal
-Bico de bunsen
-4 pipetas de 10ml
-Detergente
-Óxido de cálcio (CaO)
-Água destilada
-Água de torneira
3.2-Métodos
Ao inciar-se o experimento, numerou-se cada tubo de ensaio e béquer de 1 a 3. Após isso preencheu-se cada béquer com:400ml de água destilada no béquer 2, 400 ml de água de torneira no béquer 3 e 400ml de solução de 1 ponta de espátula e 400 ml de água destilada no béquer 1, formando uma solução de “água dura”.
Posteriormente, preparou-se uma solução de água com detergente, onde misturou-se 1ml de detergente, recolhido com a ajuda de uma pipeta e, 100 ml de água destilada, misturados em um béquer, de 100ml.
Em seguida, preencheu-se os tubos de ensaio anteriormente enumerados com 1/3 do volume de água destilada no tubo 1, 1/3 do volume de solução de “água dura” (solução de óxido de cálcio e água) no tubo 2 e por fim 1/3 de água de torneira no tubo 3.
Com os tubos de ensaio prontos, pegou-se um conta-gotas e gotejou-se a solução de detergente nos tubos de ensaio, observando a quantidade de gotas necessárias para surgir os primeiros indícios de formação de espuma.
Por fim, em um tubo de ensaio, preencheu-se 1/3 do seu volume com solução de “água dura” e, após aquecê-lo, observou o comportamento da solução sobre o bico de bunsen.
4-Resultados e discussões
4.1 Resultados
No tubo de ensaio 1 em que tinha que observar a formação de espuma nos 3 tubos verificou-se que:
No tubo 1: Em que havia água destilada notou-se espuma instáveis com 20 gotas no qual sumiam após alguns segundos, por isso adicionou mais 10 gotas e assim estabilizou
No tubo 2: Tinha água dura e por esse fato não houve formação de espuma estáveis mesmo adicionando 9nou 70 gotas de detergente.
No tubo 3: Continha água de torneira e sendo assim formou-se muita espuma logo com 14 gotas, permanecendo ao longo do experimento.
 Já no ensaio 2 aqueceu um os tubos de ensaio com água dura e constatou-se que a temperatura de ebulição da água dura é menor que a da água destilada ou da torneira.
 Ca0 + H2O – Ca(OH)2 +2 + 2OH-
De acordo com as reações, ao aquecer o hidróxido de cálcio libera cálcio, que se aloja nas paredes do tubo de ensaio, consequentemente formando um precipitado.
4.2 Discussões
1-Explique os resultados obtidos no ensaio 1. Quimicamente, do que é formada uma bolha de sabão/detergente (espuma)? Utilize figuras para ilustrar a parede de uma bolha de sabão e explique como ela se forma. Porque a água dura não produz espuma com facilidade?
A água destilada e a da torneira são denominadas águas macias ou mole, pois comum pouco concentração de íons como Ca+2, Mg+2 e por esse motivo espumam melhor que a água dura. Esses íons quando em grande quantidade (água dura) e em contato com os sabões e detergentes reagem com os ânions do mesmo, formando compostos insolúveis anulando a ação do sabão, aderindo a pia, as tubulações.
A Bolha de sabão/detergente é formado da mistura de água e sabão em que combinam entre si formando uma película fina e transparente, pois uma mistura tem uma parte hidrofóbica que fica na superfície para o lado da água logo ao chacoalhar, esfregar, o ar entra formando as camadas bolhas/espumas, apenas pelo fato dos sabões diminuírem a tensão superficial da água.
2-- Pensando em uma caldeira industrial, qual problema poderia ser ilustrado através do ensaio 2?
De acordo com o ensaio 2 em uma caldeira industrial, o cálcio e o magnésio se cristalizam e com isso forma crostas firmes e sólidas nas tubulações e nas paredes das caldeiras, necessitando de maiores manutenções. Caso contrário essa incrustação pode levar a entupimentos na saídas de vapor, rompimento do tubo e consequentemente a explosão.
3-Utilize livros, texto diferentes dos utilizados em sala de aula e relacione alguns problemas, principalmente industriais, que podem ser causado por água dura:
A água dura pode causar problemas nos sistemas de água quente como caldeiras e trocadores de calor, pois o calor precipita os carbonatos e incrustam na tubulação causando maiores manutenções, entupimentos e perda de eficiência e até mesmo explodindo.
Além da perda da pressão de água devido a redução do diâmetro do tubo, podendo acontecer a corrosão acelerada de componentes elétricos.
4-Elabore alguma solução prática e viável economicamente para acabar com o problema de água dura em uma pequena empresa:
Para o tratamento da água dura a solução ideal é o filtro que realiza trocas iônicas que substituem o Ca+2 e M-2 por íons de sódio consistindo na passagem da água por resinas, trocadoras de íons que retém o cálcio e o magnésio.
5-Conclusão
Conclui-se que a após os experimentos, há uma enorme diferença entre os três tipos de água, além de obter as propriedades da água dura, que é impedir a formação de espuma, formando um precipitado.
.
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
 Prática 5- “ÁGUA DURA”
Alunos:
Ana Laura Mariano Bonelli
Jeferson Felipe Rio Vicente
Luana Ferreira Da Silva
Maria Eduarda De Souza Martins
 Profesora: Mariane Dal Pasquale
Disciplina: Quimica Inorgânica
Data: 11/04
 Apucarana
 2018