Química · 8.ª–12.ª classe
Como tratar a água para consumo?
Resposta curta
Para tornar a água própria para consumo, retira-se primeiro a sujidade (decantação e filtração) e depois eliminam-se os microrganismos (fervura ou desinfeção com cloro). Numa estação de tratamento: captação, coagulação e floculação, decantação, filtração, desinfeção e distribuição. Em casa: deixar assentar, filtrar, e depois ferver ou desinfetar.
Quando se aplica
A água de rios, lagos, poços e chuva pode conter partículas em suspensão (barro, folhas), microrganismos (bactérias, vírus, parasitas) e, por vezes, substâncias químicas dissolvidas. A água para consumo (potável) tem de estar livre de microrganismos que causem doenças, como a cólera e a febre tifoide, e dentro dos limites aceitáveis de substâncias químicas. Cada país define os limites por norma; confirme as normas em vigor com as autoridades locais.
Atenção
Esta página explica o princípio químico dos métodos, para estudar. Se tiver de tratar água para beber numa situação real, siga as instruções das autoridades de saúde ou do fabricante do produto usado, e nunca se baseie em valores de exercícios.
Método passo a passo
Numa estação de tratamento de água
- Captação: retira-se a água do rio, lago ou furo; grades retêm folhas e detritos grandes.
- Coagulação: adiciona-se um coagulante, por exemplo sulfato de alumínio, Al2(SO4)3. Forma-se hidróxido de alumínio, que neutraliza a carga das partículas finas e as agrupa: Al2(SO4)3 + 3 Ca(HCO3)2 → 2 Al(OH)3 + 3 CaSO4 + 6 CO2.
- Floculação: com agitação lenta, as partículas formam flocos maiores.
- Decantação: os flocos pesados depositam-se no fundo do tanque (lamas).
- Filtração: a água passa por leitos de areia e outros materiais que retêm o resto das partículas.
- Desinfeção: adiciona-se cloro (ou outro desinfetante) para matar microrganismos. Em água: Cl2 + H2O ⇌ HClO + HCl. O ácido hipocloroso (HClO) é o agente desinfetante principal.
- Correção do pH e distribuição: ajusta-se o pH e distribui-se a água; mantém-se uma pequena quantidade de cloro residual para proteger a água nas tubagens.
Em casa (quando não há água tratada)
- Deixe assentar a água turva num recipiente limpo e coberto, e passe-a devagar por um pano limpo e dobrado (ou por um filtro) para retirar as partículas.
- Elimine os microrganismos: ferva a água em ebulição vigorosa durante pelo menos 1 minuto, e deixe arrefecer no próprio recipiente tapado; ou use um desinfetante à base de cloro, respeitando rigorosamente as indicações do rótulo.
- Guarde a água em recipiente limpo, tapado e, de preferência, com torneira, sem mergulhar copos ou mãos sujas.
Porque se filtra antes de desinfetar
As partículas protegem os microrganismos e consomem cloro. Água turva exige mais desinfetante e a desinfeção é menos eficaz. Por isso: primeiro clarificar, depois desinfetar.
O que cada método faz (e não faz)
| Método | Retira partículas | Mata microrganismos | Retira químicos dissolvidos |
|---|---|---|---|
| Decantação e filtração | sim | não de forma garantida | não |
| Fervura | não | sim | não (pode concentrar alguns) |
| Cloração | não | sim | não |
| Destilação | sim | sim | sim (as substâncias pouco voláteis; é cara para uso diário) |
Exemplos resolvidos
Exemplo 1 — Ordenar as etapas
Enunciado: Ordene: filtração, desinfeção, coagulação, decantação, captação.
Resolução:
- Começa-se por recolher a água: captação.
- Para retirar a sujidade fina: coagulação, depois decantação, depois filtração.
- O fim do processo é a desinfeção, que atua sobre uma água já clara.
Resposta: captação → coagulação → decantação → filtração → desinfeção. Verificação: a desinfeção vem depois da remoção de partículas, como justificado acima.
Exemplo 2 — Dose de cloro num depósito
Enunciado: Num depósito de 5 000 L pretende-se uma concentração de 2 mg/L de cloro ativo. Que massa de cloro é necessária? E que volume de uma solução a 1 % (10 g/L de cloro ativo) deve ser adicionada?
Resolução:
- Massa = concentração × volume = 2 mg/L × 5 000 L = 10 000 mg = 10 g.
- Solução a 1 %: 10 g de cloro por litro.
- Volume = 10 g ÷ 10 g/L = 1 L.
Resposta: 10 g de cloro ativo, ou 1 L da solução a 1 %. Verificação: 1 L × 10 g/L = 10 g; 10 000 mg ÷ 5 000 L = 2 mg/L. Os valores são ilustrativos; na prática ajustam-se às condições reais (parte do cloro é consumida pela matéria orgânica).
Exemplo 3 — Nível de exame: eficiência de remoção e coagulante
Enunciado: A turvação da água bruta é de 80 NTU e, depois do tratamento, de 4 NTU. (a) Qual é a percentagem de remoção? (b) Para tratar 2 000 L com 30 mg/L de sulfato de alumínio, qual é a massa de coagulante?
Resolução:
- (a) Remoção = (80 − 4) ÷ 80 × 100 = 76 ÷ 80 × 100 = 95 %.
- (b) Massa = 30 mg/L × 2 000 L = 60 000 mg = 60 g.
Resposta: (a) 95 %; (b) 60 g. Verificação: 95 % de 80 = 76, e 80 − 76 = 4. A dose real do coagulante determina-se por ensaios com a água em causa.
Erros frequentes
- Desinfetar sem filtrar: o cloro é consumido pela sujidade e os microrganismos escondem-se nas partículas.
- Achar que a água limpa à vista é sempre segura. Os microrganismos e muitas substâncias químicas não se veem.
- Ferver menos de 1 minuto depois de iniciar a ebulição, ou deixar a água destapada a arrefecer, voltando a contaminá-la.
- Misturar produtos de limpeza (por exemplo lixívia com outros químicos) ou usar produtos não destinados à água; siga o rótulo.
- Esquecer as unidades: mg/L e g/L diferem em 1 000 vezes; converta antes de calcular.
- Pensar que a fervura remove substâncias químicas dissolvidas. Não remove; algumas podem até concentrar-se.
Exercícios propostos
1Exercício 1
Indique a função de cada etapa: coagulação, decantação, filtração e desinfeção.
Ver solução
Coagulação: agrupa as partículas finas. Decantação: deposita os flocos no fundo. Filtração: retém as partículas restantes. Desinfeção: mata os microrganismos.
2Exercício 2
Por que razão a água turva deve ser filtrada antes de ser desinfetada com cloro?
Ver solução
As partículas protegem os microrganismos e reagem com o cloro, gastando-o. Filtrando primeiro, a desinfeção é mais eficaz e gasta-se menos produto.
3Exercício 3
Um depósito de 20 000 L deve ficar com 1,5 mg/L de cloro ativo. Qual é a massa de cloro necessária?
Ver dica
Massa = concentração × volume; converta no fim para gramas.
Ver solução
1,5 mg/L × 20 000 L = 30 000 mg = 30 g de cloro ativo. (Valor ilustrativo de exercício.)
4Exercício 4
A turvação passa de 50 NTU para 4 NTU. Qual é a percentagem de remoção?
Ver solução
(50 − 4) ÷ 50 × 100 = 46 ÷ 50 × 100 = 92 %.
5Exercício 5
Uma aldeia usa água de um rio muito barrenta. Descreva, em ordem, um procedimento doméstico para a tornar mais segura, e diga o que ele não resolve.
Ver solução
- Deixar assentar a água num recipiente tapado; 2) passá-la por um pano limpo dobrado ou por um filtro; 3) ferver em ebulição durante pelo menos 1 minuto (ou usar desinfetante segundo o rótulo); 4) arrefecer e guardar em recipiente limpo e tapado. Estes passos não removem substâncias químicas dissolvidas (por exemplo pesticidas ou metais); se houver suspeita, procure as autoridades de saúde.
Perguntas frequentes
Quando se usa cada método de tratamento?
Estações de tratamento servem populações inteiras, com todas as etapas. Em casa, usam-se métodos simples (filtrar, ferver, desinfetar) quando a água da rede é duvidosa ou quando se usa uma fonte natural.
Existe um método mais rápido do que ferver?
A desinfeção com cloro é mais rápida de preparar e não consome combustível, mas exige respeitar a dose e o tempo de contacto indicados no produto. A fervura é simples e eficaz contra microrganismos, desde que a água seja fervida o tempo indicado.
Que erros são mais comuns?
Desinfetar água turva sem filtrar, errar nas doses e nas unidades, e voltar a contaminar a água ao guardá-la em recipiente sujo.
A água engarrafada precisa de tratamento?
Normalmente não, se a embalagem estiver selada e o produto for de origem conhecida. A água tratada pode contaminar-se de novo no armazenamento doméstico, por isso a higiene dos recipientes é essencial.
Resumo
- Primeiro clarifica-se (coagulação, floculação, decantação, filtração) e depois desinfeta-se (cloro ou fervura).
- Sulfato de alumínio é um coagulante típico; o cloro forma HClO, o desinfetante.
- Em casa: assentar, filtrar, ferver pelo menos 1 minuto (ou desinfetar segundo o rótulo) e guardar em recipiente tapado.
- A fervura e a cloração não removem químicos dissolvidos.
- Massa de produto = concentração × volume; atenção a mg/L e g/L.
Onde aprofundar
- O manual de Química da sua classe e o programa oficial (INIDE / Ministério da Educação de Angola) — confirme a edição em vigor.
- Documentos da Organização Mundial da Saúde (OMS) sobre a qualidade da água potável e o tratamento doméstico da água.
- OpenStax, Chemistry (manual aberto, em inglês), secções sobre soluções, equilíbrio e química da água.
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