Química Ambiental & Água

As moléculas de água que evaporam dos oceanos, rios e lagos formam as nuvens. Uma vez que as nuvens ficam pesadas o suficiente pode então chover no mesmo local onde houve a evaporação. Mas se essas nuvens forem transportadas pelos ventos pode chover em outro local. Sendo assim, nós aqui em Ribeirão Preto (interior de SP), podemos ter na nossa chuva, moléculas de água que saíram lá de Santos (litoral) ou do interior do estado de Minas Gerais, e viajaram com os ventos até aqui. Estes processos de evaporação, transporte e precipitação (chuva ou neve) fazem parte do chamado ciclo da água.

As águas subterrâneas também evaporam, pois estas molham o solo, que transpira. As plantas também transpiram, e assim, as nuvens também são formadas pelas moléculas de água com origem no solo e plantas. A água da chuva é percolada para o interior do solo com a ajuda das raízes das plantas, e assim vai penetrando mais e mais fundo, formando os lençóis freáticos. Sem as plantas grande parte da água escoa para os rios sem ter tempo de ser armazenada no subsolo.

Se chovesse sempre a mesma quantidade de água que evapora e escoa de cada região, então o volume de água disponível não mudaria. Mas sabemos que há secas até em cidades como Manaus, onde costuma a chover muito.

Olhe a Figura que mostra o ciclo da água, e note que a flecha foi colocada no sentido de transportar as nuvens dos oceanos para o continente. E se o sentido mudar? E se começar a chover mais sobre os oceanos e menos sobre o continente? Faltará água doce para re-abastecer nossos mananciais. A grande seca que ocorreu na Amazônia em 2005 foi por que o regime de ventos mudou, e deixou de transportar grandes quantidades de ar úmido do Oceano Atlântico para a Amazônia. No Brasil, a maior parte da nossa energia elétrica vem do represamento dos rios, onde a força das águas move as turbinas das usinas hidrelétricas. Como todos sabemos, se faltar água, faltará também energia.

Tratamento inicial:

Não há reações químicas envolvidas, somente processos físicos.

• peneiramento: elimina as sujeiras maiores.
•  sedimentação ou decantação: pedaços de impurezas que não foram retirados com o peneiramento são depositados no fundo dos tanques.
• aeração: borbulha-se ar com o intuito de retirar substâncias responsáveis pelo mau cheiro da água (ácido sulfídrico, substâncias voláteis, etc).

 

Tratamento final:

• coagulação ou floculação: neste processo as partículas sólidas se aglomeram em flocos para que sejam removidas mais facilmente.

Este processo consiste na formação e precipitação de hidróxido de alumínio (Al₂(OH)₃) que é insolúvel em água e “carrega” as impurezas para o fundo do tanque.

Primeiramente, o pH da água tem que ser elevado pela adição ou de uma base diretamente, ou de um sal básico conhecido como barrilha (carbonato de sódio):

base:

NaOH_(s) → Na⁺_(aq) + OH^-_(aq)

sal básico:

Na₂CO₃(s) → 2 Na⁺_(aq) + CO₃^2-_(aq)

CO₃^2-_(aq) + H₂O_(l) → HCO₃^-_(aq) + OH^-_(aq)

Após o ajuste do pH, adiciona-se o sulfato de alumínio, que irá dissolver na água e depois precipitar na forma de hidróxido de alumínio.

dissolução:

Al₂(SO₄)_{3(s)  →} 2 Al³⁺_(aq) + 2 SO₄^3-_(aq)

precipitação:

Al³⁺_(aq) + 3 OH^-_(aq) → Al(OH)_3(s)

• sedimentação: os flocos formados vão sedimentando no fundo do tanque “limpando” a água.
• filtração: a água da parte superior do tanque de sedimentação passa por um filtro que contém várias camadas de cascalho e areia, e assim retiram as impurezas menores.
• desinfecção: é adicionado na água um composto bactericida e fungicida, como por exemplo o hipoclorito de sódio (água sanitária, NaClO), conhecido como ‘cloro’.