RELATÓRIO TCR - Teste de JARROS

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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
SECRETARIA DE EDUCAÇÃO MÉDIA E TECNOLÓGICA
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA - AM.
GERÊNCIA EDUCACIONAL DAS ÁREAS DE QUÍMICA E MEIO AMBIENTE
	
RELATÓRIO DE TRATAMENTO DE EFLUENTES E CONTROLE DE RESÍDUOS
MANAUS/ AM 
2018
KIMBERLY DO NASCIMENTO LEÃO, IQUI-31
COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO: TESTE DE JARROS
Relatório apresentado ao Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Amazonas – IFAM, como instrumento parcial de avaliação curricular da disciplina de Tratamento e Controle de Resíduos (TCR) do curso de Técnico Subsequente em Química. Professora Dra: Libertalamar Bilhalva Saraiva. 
MANAUS/ AM
2018
OBJETIVO:
O teste de Jarros ou JARTEST é um experimento empírico que objetiva determinar as concentrações de coagulante, alcalinizante e polieletrólito mais apropriados para a clarificação da água. Para isso será utilidade o coagulante: sulfato de alumínio e como o polieletrólito aniônico. 
INTRODUÇÃO:
O processo de clarificação de água consiste na manutenção de condições físico-químicas de modo que sólidos suspensos na água são removidos através de sedimentação, sendo necessário trabalhar em conjunto com as cargas das partículas para se obter um resultado da sedimentação satisfatório. Para clarificar a água é necessário neutralizar as cargas negativas das partículas em suspensão e promover a aglutinação das partículas para aumentar o tamanho (MACEDO, 2007).
Neste processo, que é compreendido pelas operações unitárias de coagulação, floculação, decantação e filtração, os parâmetros turbidez e cor da água são reduzidos através da remoção de partículas em suspensão, coloidais e dissolvidas (HELLER & PÁDUA, 2006; MACEDO, 2007).
MATERIAIS, REAGENTES E PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
MATERIAIS: 
1 Cone ImHoff
1 Béquer de 50 mL 
1 Béquer de 2000 mL 
Bastão de Vidro
1 pHmetro
1 Turbidímetro.
REAGENTES:
Solução Al2(SO 4 )3 .18H 2 O 1%
Solução polieletrólito 1%.
Ca(OH)2 5%
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL: 
Analisou-se sólidos sedimentáveis usando Cone ImHoff, deixou-se a amostra de 1000 mL decantar por pelo menos 30 min. Leu-se o resultado.
Do sobrenadante do Cone ImHoff, retirou-se mais ou menos 50 mL de amostra e mediu-se o pH em pHmetro e a turbidez em turbidímetro nefelométrico. Obteu-se a turbidez na unidade NTU.
Juntou-se a amostra inicial 50mg/L do sulfato de alumínio 1%
Deixou-se as amostras sob agitação de 100 rpm durante 1 minuto vigorosamente, e em seguida baixou-se a velocidade do agitador.
Observou-se a formação do floco
Usou-se o polieletrólito 
Após a clarificação retirou-se uma amostra do sobrenadante para realizar as análises de pH, Turbidez.
Calculou-se a eficiência do tratamento para a remoção de turbidez.
RESULTADO E DISCUSSÕES
Com o Cone ImHoff após 30 minutos leu-se 3,5 mg de sólidos sedimentáveis e após 30 minutos 1,8 mg. Este procedimento de medição baseia-se na ação da força da gravidade que sedimenta os sólidos da amostra. Os Sólidos Sedimentáveis são constituídos por partículas em suspensão de maior tamanho e de densidade maior que a água. Os valores obtidos de pH e Turbidez na amostra inicial foram, respectivamente, 6.55 e 157 NTU.
No processo de Clarificação estão envolvidos os fenômenos de:
“Coagulação: consiste nas reações das impurezas presentes na água com os compostos hidrolisados formados pela adição de agentes coagulantes. Ela corresponde a uma etapa indispensável à remoção satisfatória das partículas suspensas, coloidais, dissolvidas e outros contaminantes, responsáveis pela turbidez, cor, odor e sabor nas águas para abastecimento” (Site 1). 
Volume de Sulfato de Alumínio 1% a ser adicionado na Amostra:
1 g -------------- 100 mL              50mg/L
                                0,05 g  ---------- x
                                         x = 5 mL
Em meio aquoso o Al2(SO4)3 (Sulfato de Alumínio) gera os seguintes íons: 
Al2(SO4)3 → 2 Al3+ + 3 SO42-
“Uma menor parte dos cátions Al3+ neutraliza as cargas negativas das impurezas presentes na água, e a maior parte deles interage com os íons hidroxila (OH-) da água, formando o hidróxido de alumínio” (FOGAÇA, 2017)
“Esse hidróxido de alumínio é um coloide carregado positivamente que neutraliza as impurezas coloidais carregadas negativamente que estiverem na água. Observe que há um excesso de H+, o que torna o meio ácido e pode impedir a formação do hidróxido de alumínio.” (FOGAÇA, 2017).
 “Com o coagulante é adicionado à água também algum composto que aumente o pH (a alcalinidade) do meio, tais como as bases hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) e hidróxido de sódio (NaOH), ou um sal de caráter básico, como o carbonato de sódio (Na2CO3).” (FOGAÇA, 2017)
Durante o processo adicionou-se 1,5 mL de um Polieletrólito, que consiste em um polímero com grupos ionizáveis ao longo da cadeia, classificados em aniônicos e catiônicos de acordo com seu grupo funcional ajudando na aglomeração das partículas. 
“Floculação: é um processo fundamentalmente físico e consiste no transporte das espécies hidrolizadas, para que haja contato com as impurezas presentes na água, formando partículas maiores denominadas flocos. É um processo rápido e depende essencialmente do pH, da temperatura, da quantidade de impureza. Nesta etapa há a necessidade de agitação relativamente lenta, para que ocorram choques entre as partículas” (Site 1).
“Decantação: é um fenômeno físico natural e corresponde a etapa de deposição das impurezas, aglutinadas em flocos no processo nas etapas anteriores do tratamento da água (coagulação e floculação), devido a ação da força gravitacional” (Site 1).
Após o processo de clarificação retirou uma amostra do sobrenadante e realizou-se analise de pH e Turbidez que foi de, respectivamente, 4,29 e 13,3 NTU.
Calculou-se a eficiência:
E (%) = Ti – Tf x100 = 157 – 13,3 = 91,53%
 Tf 13,3
RESPONDA: 
Escreva a reação de coagulação
Al2(SO4)3 + 6 H2O → 2 Al(OH)3 +6 H+ + 3 SO42-
Qual a finalidade de ajustar o pH para 7,0
Controlar o pH do meio, olhe para a última equação química acima 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.
Qual a finalidade da agitação
Fazer com que a reação ocorra mais rápido.
Seu grupo conseguiu clarificar a amostra
Sim
Você acha que a amostra clarificada pode ser mais potável
Não, pois apenas o processo de clarificação não é suficiente para dizer que a água é mais potável. Para garantir que ela seja potável deverá passar por todas as etapas de tratamento do efluente.
CONCLUSÃO
Foi possível através do processo determinar por meio do JARTEST as concentrações de coagulante, alcalinizante e polieletrólito mais apropriado para a clarificação da água. Uma vez que se obteve a clarificação da água, isso não significa que ela esteja propícia ao consumo. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
MACEDO, J. A. B. Águas & Águas. 3º Ed. Minas Gerais: CRQ – MG, 2007.
HELLER, L.; PÁDUA, V. L. Abastecimento de água para consumo humano. 1º Ed. Minas Gerais: UFMG, 2006.
SITE 1 <http://www.ibeas.org.br/congresso/Trabalhos2011/IX-005.pdf>. Acesso em 20/05/2017.
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Coagulação e Floculação"; Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/quimica/coagulacao-floculacao.htm>. Acesso em 20/05/2017