Experimento 12 - tratamento de agua

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
CAMPUS POÇOS DE CALDAS 
 
 
 
 
 
 
 
Experimento 12 
Tratamento de Água 
DATA: 24/10/14 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 2° PERÍODO 
Profª. Maria Marta Netto 
Alunos : Diego Martins 
 Douglas Diego 
 Robson de Paula 
1. OBJETIVO: 
 Verificar através de experimento laboratorial processos de filtração e potabilização da água 
para o consumo humano. 
 
2. INTRODUÇÃO: 
 Água, definida no sentido químico, é um composto que, semelhantemente a todas as 
substâncias puras, tem uma composição definida e constante. Deveria então, como qualquer 
composto puro, exibir características químicas e físicas próprias e previsíveis. Sendo assim, 
poderíamos esperar que a água fosse sempre a mesma, independente de sua origem. Porém, isto não 
ocorre, já que a composição da água depende do tempo de contato da mesma com o solo terrestre, 
bem como do tipo de solo da região com que a água está em contato. Desta forma, a água captada 
numa região industrial terá características muito diferentes de uma captada numa floresta virgem. Da 
mesma maneira, uma água de origem mineral de determinada região, possui diferentes quantidades e 
diferentes tipos de contaminação de uma coletada em outra região. De maneira geral, podemos 
afirmar que a composição de uma água dependerá de sua localização geográfica. Uma das 
propriedades físicas da água é seu poder de dissolver outros materiais e, por essa capacidade, é 
conhecida como solvente universal. Como consequência deste poder de dissolução, a água, muito 
raramente, ocorre na natureza em um estado quimicamente puro, pois existe uma variedade de 
materiais misturados à mesma. Quando retirada de uma fonte natural à água pode apresentar 
partículas de materiais dissolvidos e/ou não dissolvidos. O tamanho e a concentração dessas 
partículas em suspensão, dependendo da origem a água, varia de grãos de areia (algumas vezes 
presentes em cursos rápidos e turbulentos) até dispersões submicroscópicas conhecidas como 
coloides. Incluídas entre as partículas suspensas podem existir células vivas de milhares de 
organismos de diferentes espécies, por exemplo, bactérias, micro algas e vírus. Quando falamos em 
qualidade de água, nosso interesse está dirigido aos materiais contidos nela. São as impurezas que 
determinam a qualidade de um manancial de água para o uso humano, os problemas associados com 
sua utilização, a natureza e extensão do tratamento requerido. 
A água, para chegar ao solo, passa por vários estágios. Ela sai da atmosfera, se transforma em 
nuvens, cai no solo sob forma de chuva; deste estágio ele pode infiltrar-se no solo, gerando lençóis 
freáticos, ou então permanecer em rios, lagos, mares, etc.; por evaporação, a água retorna para 
atmosfera. Logo, a água para chegar ao solo, pode demorar tempos diferentes, visto que ela pode 
entrar (iniciar) por vários estágios e, dependendo do estágio em que ela começa, ele demora certo 
tempo até percorrer todo o ciclo. A este percurso damos o nome de ciclo hidrológico da água. 
Esquematicamente teríamos: 
 
Figura 01 – Esquema dos Estágios do Ciclo da Água P = Precipitação 
 
 A água evaporada dos mananciais terrestres, principalmente rios, mares, lagos, vegetais e 
animais ao alcançar camadas mais frias da atmosfera, condensam-se formando as nuvens que podem 
ou não ser deslocadas pelos ventos. Em determinado momento, em função das condições climáticas 
da região, esta água precipita-se sobre a superfície terrestre sob a forma de chuva, neve, etc. 
ES = Escoamento Superficial 
 A chuva ao cair, dependendo de tipo de solo que encontra, escorre sobre a superfície, 
formando enxurradas que atingem os rios, mares, lagos, gerando os mananciais de água superficial. 
Parte da chuva infiltra-se na terra até encontrar uma camada impermeável, formando os lençóis e os 
poços artesianos. 
ESB = Escoamento Subterrâneo 
 Os mananciais subterrâneos seguem um percurso regular até atingirem os rios, mares e lagos 
ou formarem nascente, fontes, poços, etc. 
EV = Evaporação 
 É a passagem da água novamente para o estado de vapor, através da ação do sol sobre os 
mananciais superficiais e também pela transpiração de animais e vegetais. Assim, o ciclo hidrológico 
da água é fechado e, para que a água o complete, demora de 3 a 4 anos. Portanto, podemos afirmar 
que a quantidade de água presente na terra não varia, apenas sofre constantes transformações. Este 
fato é realmente alarmante, visto que cada vez mais lançamos detritos nos mananciais de água, o que 
acarreta uma queda gradativa de sua qualidade com conseqüências graves sobre a vida animal e 
vegetal. 
 No laboratório foram feitos processos de tratamento de água semelhante a uma estação de 
tratamento de água (ETA). Em uma estação de tratamento de água (ETA) os processos utilizados para 
tratamento da água são os seguintes: coagulação/floculação, decantação, filtração e desinfecção 
 
 
3. MATERIAIS UTILIZADOS: 
 -Bécquer 
 -Pipetas 
 -Bastão de vidro 
 -Suporte universal com aro 
 -Papel indicador 
 -Solução a 4% (m/V) de sulfato de alumínio [Al2(SO4)3] 
 -Solução saturada de hidróxido de cálcio [Ca(OH)2] 
 -Água sanitária 
 -Água com terra 
 
 
 
 
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL: 
 Primeiramente foram coletados 300 ml de água com dejetos dissolvidos (suja) em um béquer, 
aguardaram-se aproximadamente 10 minutos após a coleta com a água em repouso. Desprezando os 
sólidos foram transferidos os mesmos 300 ml da mesma para outro béquer mediu-se seu pH inicial 
utilizando o papel indicador e logo após, adicionou-se 5 ml de Ca(OH)2 agitou por alguns instantes e 
foi medido novamente seu pH. 
Prosseguido o processo adicionou-se 20 ml de sulfato de alumínio, agitou-se e verificou novamente 
seu pH (água deve ser alcalina, de preferência em torno de 12), em seguida transferiu-se a água para 
o balão de separação. No balão de separação sobre efeito do sulfato de alumínio o dejeto coagulou e 
após decantar ao fundo do balão separador, foram desprezados os dejetos decantados e separando 
da água mais translucida, entrou no processo de filtração com papel de filtro. Após a filtração da água, 
adicionou-se 2 gotas de água sanitária para a eliminação de micro-organismos patogênicos. No final 
foi medido o pH para comparação com o pH inicial e foram anotados os resultados. 
 
 
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO: 
 Através da observação durante os procedimentos experimentais obtiveram-se os seguintes 
dados organizados pela tabela 1 abaixo: 
Fases Cor Turbidez Cheiro Processo: Químico/Físico 
Água suja Marron Claro Turva Odor moderado Físico (Decantação) 
Água suja Marron Claro Turva Odor moderado Químico (Ajuste de pH) 
Água suja Marron Claro 
Moderadamente 
Turva 
Odor moderado 
Químico (reação de 
coagulação) 
Físico (precipitação, 
floculação e sedimentação) 
Água tratada Incolor Límpida Inodora 
Físico (filtração)/Químico- 
biológico(desinfecção) 
Tabela 01 – Resultados obtidos no experimento 
 
Comparação da água inicial x água final: 
 Ao analisar a água inicial, conseguimos ver sua cor escura, com um cheiro de brejo e a água 
com sujeiras e cor escura, não é uma água potável, mas a água final depois de ter passado por varias 
processos químicos e físicos, ela ficou incolor e sem cheiro. O fato da eficácia no processo ter sido 
relativamente baixa (300ml tratados teve-se uma eficácia de 230ml), se deve pelo fato do ajuste do pH 
original da água suja que de 6 foi ajustado para 10, sendo o ideal o ajuste para 12 de preferência, isto 
possivelmente tenha provocado uma lentidãomaior no processo de coagulação e por sua vez os de 
precipitação e floculação, obteve-se uma limpeza moderada e praticamente livre dos agregados 
constituídos de metais em estado iônico. 
 Devido a adição de sulfato de alumínio a água já com o pH de 10 onde havia a presença de 
CaCO3 ocorreu a seguinte reação: 
Ca(OH)2+Al2(SO4)3→Al(OH)3 + Ca(SO4) 
 Por sua vez, o hidróxido de alumínio é uma substância anfótero e em presença de íons de 
metais em meio aquosa forma coagulados (coagulação) por meio de ligações de Forças de Van der 
Waals. O precipitado torna-se flocos, os quais sobem à superfície da água (floculação devido a 
diferença de densidades) até se tornarem grandes e mais densos que a água e precipitarem no fundo 
do balão separador. Ao se deparar com uma água mais limpa e já com os resíduos no fundo do balão 
separador, foi necessária a separação deste resíduo sólido por meio da filtração, haja vista ser ideal 
este processo devido ao resíduo sólido estar no fundo e não ser possível retirar a água pela entrada 
que está na parte superior do balão separador. Assim a filtração em uma estação de tratamento de 
água (ETA) é feita usando areia, onde similarmente ao papel de filtro as impurezas sólidas são 
barradas durante o escoamento da água da parte superior da solução, resultando em uma água 
límpida ao final do processo. 
 
 
CONCLUSÃO: 
 Este relatório mostrou as várias etapas para o tratamento de água e a sua grande importância 
de distribuir água dentro dos padrões de potabilidade e de saneamento básico, promovendo mais 
qualidade de vida, saúde, higiene para toda população. 
 Conclui-se que o tratamento por meio do processo com adição de sulfato de alumínio 
precedido por retirada de agregados sólidos é eficiente e de segurança, dando-se enfoque ao 
consumo e contato humano e de animais. 
 
 
BIBILIOGRAFIA: 
Livro: Química no Laboratório. Postma, James M. 
Site: http://pt.wikipedia.org/wiki/Purifica%A1gua . Acesso em: 28/11/2014.