DUREZA DA ÁGUA, OBTENÇÃO DO MAGNÉSIO INDUSTRIAL E OS PRINCIPAIS COMPOSTOS DO CÁLCIO

Prévia do material em texto

DUREZA DA ÁGUA, OBTENÇÃO DO MAGNÉSIO INDUSTRIAL, 
PRINCIPAIS COMPOSTOS DO CÁLCIO 
 
1. DUREZA DA ÁGUA 
A dureza da água está diretamente relacionada a concentração de íons de determinados 
minerais dissolvidos na água. Geralmente é causada pela presença de grande quantidade 
de sais de cálcio e magnésio, onde a medição da dureza é feita através da concentração 
de íons Ca
2+
 e Mg
2+
. Ela pode ser classificada de duas formas, a dureza temporária e 
permanente. 
 Dureza temporária: têm a presença de carbonatos e bicarbonatos, que geralmente 
são eliminadas pela fervura da mesma. 
 Dureza permanente: possui cloretos, nitratos e sulfatos. 
Quando a água apresentar teores desses cátions acima de 150 mg/L, ela é considerada 
dura. Esses íons de sais são os maiores preocupantes no tratamento da água, pois 
possuem um baixo potencial solúvel e que em altas temperaturas se transformam em 
cristais rígidos e de difícil remoção. Uma água dura não consegue dissolver sabões ou 
detergentes, o que aumenta a dificuldade de remoção de sujeiras e gorduras, além de ter 
um sabor ruim. Existem algumas outras dificuldades quando temos a presença de uma 
“água dura”, as quais podemos citar: mancha em roupas e vasilhas, ressecamento da 
pele e de cabelos, entupimentos de canos e corrosão de equipamentos elétricos. Onde 
ela passa a vida útil do equipamento diminui drasticamente. 
UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA 
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA 
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS 
CURSO DE LICENCIATURA EM QUÍMICA 
DISCIPLINA: QUÍMICA INORGÂNICA DESCRITIVA 
DISCENTE: LUÍS HENRIQUE BARBOSA SOUZA 
Para tratar ou corrigir a dureza da água, pode-se utilizar o processo de abrandamento, 
onde ocorre a troca iônica eliminando as incrustações provocadas pelo depósito de 
cálcio e magnésio, além de outros minerais nas encanações. Com isso a pessoa ganha 
em qualidade de vida, gera economia e aumenta a durabilidade de equipamentos, 
processo também muito utilizado em industrias. 
A dureza da água pode ser medida com base na quantidade de ppm de carbonato de 
cálcio ou em mg/L, quanto maior o valor de ppm, maior é a dureza da água. Essa analise 
pode ser feita através de um método analítico com EDTA, para obter os valores de 
CaCO3 na água. 
 
 
2. OBTENÇÃO DO MAGNÉSIO INDUSTRIAL 
Segundo Eduardo Motta, em 1618 houve uma seca em Epson, Surrey, na Grã-Bretanha, 
onde naquela época, Henry Wicker descobriu um local na sua fazenda um buraco cheio 
de água e que seu gado nunca chegava a beber aquela água, o que tornou o fato bastante 
curioso. Descobriu-se então que aquela água era bastante amarga mas que tinha um 
valor medicinal muito grande, principalmente em relação a cura de ferimentos, além de 
outras utilidades. Das águas amargas encontradas em Epson, isolou-se o sal de Epson 
(MgSO4.10H2O). muito tempo depois o magnésio foi preparado pela primeira vez por 
Humphry Davy, em 1808, fazendo a eletrolise de um sal de magnésio muito 
importante, o MgCl. 
O Mg é o oitavo elemento em abundancia na crosta terrestre, sendo um metal de baixa 
densidade que por essa razão é muito utilizado em ligas metálicas junto com o cobre e o 
alumínio, sendo de grande uso na indústria aeroespacial. Também é utilizado na 
fabricação de pernas artificiais, aspiradores de pó, sinalizadores, etc. O magnésio é 
muito utilizado nos compostos de Grignard, no processo de fabricação de silicones. 
O magnésio é quimicamente muito ativo, combinando-se com a maioria dos metais e 
ácidos, sendo muito utilizado também como catalizador. O magnésio metálico pode ser 
obtido através de um processo eletrolítico, extraindo o magnésio da água do mar por 
eletrolise ígnea do MgCl2 fundido onde para a produção de 1 tonelada de magnésio é 
preciso 800 toneladas de água, sendo esse metal produzido em grande escala onde a 
reação é dada da seguinte forma: 
 
Substituindo o esquema poderíamos encontrar a seguinte reação química: 
Mg(OH)2 + 2HCl  MgCl2 + H2O 
MgCl2  Mg
2+
 + Cl2
- 
Além desse processo que é o mais utilizado podemos obter o magnésio também através 
do carbonato de magnésio MgCO3: 
MgCO3  MgO + CO2 
MgO + CO + Cl2  MgCl2 + CO2 
MgCl2  Mg
2+
 + Cl2
- 
Temos também a extração através do minério Dolomita e Magnesite, onde a dolomita é 
esmagada, assada e misturada com a água do mar em grandes tanques, o hidróxido de 
magnésio se instala no fundo. Quando se aquece a mistura e reagindo com o cloro, 
produz-se o cloreto de magnésio fundido, onde por eletrolise faz o magnésio flutuar 
para a superfície. Além desse processo temos também o método Pidgeon, desenvolvido 
pelo Dr.Lloyd Pidgeon que é uma forma de redução térmica que exige muita energia e 
trabalho. Nesse processo, retortas de liga de níquel-cromo-aço de extremidade fechada 
são preenchidas com uma mistura de minério de dolomita calcinada e ferrosilício, que 
são aquecidos até a formação de coroas de magnésio. Tendo como primeira etapa a 
calcinação do carbonato: 
 
Em uma segunda etapa utiliza as retortas metálicas sob vácuo: 
 
2MgO + 2CaO + FeSi  2Mg(g) + Ca2SiO4(s) + Fe 
 
 
 
 
Retortas sendo inseridas para obtenção do magnésio fundido. 
3. PRINCIPAIS COMPOSTOS DO CÁLCIO 
O cálcio tem ampla utilização industrial principalmente na forma de carbonatos e 
fluoretos, sendo assim encontrado na natureza. Não é possível encontra-lo no seu estado 
puro, pois é altamente reativo, formando compostos com grande facilidade. É também 
utilizado na construção sob o nome de cal virgem ou cal viva, estando presente também 
em ossos, laticínios e dissolvido em águas subterrâneas. É utilizado na produção de 
compostos agrícolas como carbonato de cálcio sendo utilizado na correção do pH do 
solo e como fertilizante na forma de sulfato e fosfato de cálcio. 
O cálcio pode formar a Gipsita, fluorita, apatita,fluoropatita anidrida, dolomita, 
calcário, etc. assim como ele também pode estar presente na dureza da água, na 
coagulação sanguínea, etc. Podemos dar destaque a alguns dos seguintes compostos do 
cálcio mais conhecidos: 
 Fluoreto de cálcio (CaF2) – é encontrado na natureza sob a forma de minério 
Fluorita ou espatoflúor. Esse composto costuma ser usado para o tratamento de 
água, ajuda a fortalecer o esmalte dos dentes 
 Óxido de cálcio – substância inorgânica pertencente a classe dos óxidos, se 
apresenta sob a forma sólida branca, sendo pouco solúvel em água. Ao reagir 
com água, forma uma solução aquosa com pH 12,8, sendo considerado um 
óxido básico, também chamado de cal viva. 
CaCO3(s)  CaO(s) + CO2(g) 
Uma das principais aplicações do CaO é para a obtenção da cal hidratada utilizada na 
construção civil. 
CaO(s) + H2O(l)  Ca(OH)2(aq) 
 Carbonato de cálcio – presente em grande quantidade na natureza, sendo o 
principal componente do calcário e do mármore. Pelo fato de não ser solúvel, é 
encontrado na natureza como conchas e corais. É conhecido também como 
estalactites em cavernas onde a reação responsável para a formação do mesmo é 
: 
CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(g)  Ca
2+
(aq) + 2 HCO
3-
(aq) 
 
 
 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS 
 
TINDADE, Evandro. Quimicando. Análises químicas. Determinação da dureza da água, 
2017. Disponível em <quimicandovzp.com.br/determinação-de-dureza-da-agua>, 
acesso em 18 de Abril de 2021. 
VILHENA, José Luiz. Dureza da água: o que é e como ela influencia na qualidade. 
Grupo Hídrica, 2017. Disponivel em <grupohidrica.com.br/dureza-da-agua>. Acesso 
em 18 de Abril de 2021. 
ROYAL, UNNI Watter & Process Dureza da água. Dureza da água: entenda os 
problemas causados pela alta concentração de cálcio e magnésio, 2020. Disponível em 
<unniroyal.com.br/blog/dureza-da-agua/>. Acesso em 18 de Abril de 2021. 
FUSATI, Filtro de Água. Grupo FUSATI, 2018. Blog, Filtros, Equipamentos para o 
Tratamento de Água. Água dura. Tratamento e correção da dureza da água. Disponivel 
em <www.fusati.com.br/agua-dura-tratamento-e-correcao-da-dureza-da-água>.Acesso 
em 18 de Abril de 2021. 
EXPLICATORIUM. Dureza da água. Disponivel em <www.explicatorium.com/cfq-
8/dureza-da-agua.html. Acesso em 16 de Abril de 2021. 
PEIXOTO, Eduardo Motta Alvez. Elemento químico, magnésio. Química Nova na 
Escola, novembro de 2000. 
BENEDUCE, Flávio. Metalurgia extrativa dos não ferrosos, USP. Disponível em: 
<edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/3281114/mod_resource/contente/0/PMT3409_6.pdf
>. Acesso em 18 de Abril de 2021. 
 
 
http://www.fusati.com.br/agua-dura-tratamento-e-correcao-da-dureza-da-água