Purificação de água

A purificação da água ou potabilização é um processo que consiste no tratamento da água, a fim de remover os contaminantes que eventualmente contenha, tornando-a potável, isto é, própria para o consumo humano.
Dependendo da fonte da água, uma grande variedade de técnicas poderá ser empregada para esse fim.
Um dos nomes dado às unidades onde é feita a purificação de água é "estação de tratamento de águas", um nome que também é aplicado às unidades de tratamento de água residuais".


A água para consumo público ou privado pode ser obtida de diversas fontes:
Água subterrânea profunda - aquela que emerge de alguns poços localizados profundamente no subsolo. Esta terá sido filtrada naturalmente pelas camadas de solo e de rochas, sendo normalmente rica em carbonatos e em cálcio, magnésio, cloretos, além de pequenas quantidades de ferro ou de manganês, o que torna esta água especialmente agradável para beber e cozinhar. Se as dosagens dos elementos químicos forem excessivas para o consumo humano elas podem requerer algum tipo de tratamento especial.
Água de lagos e reservatórios elevados - localizados na superfície terrestre, em áreas elevadas, onde são restritas as possibilidades de contaminação, se forem devidamente protegidas.
Águas de rios, canais e reservatórios de planície - na superfície terrestre, em áreas mais baixas, onde são maiores as possibilidades de poluição ou de contaminação
Nestes casos o tratamento, numa Estação de Tratamento de Água pode ficar mais complexo e caro.

Métodos de tratamento da água

Separação/Filtração - embora não sejam suficientes para purificar completamente a água, é uma etapa preliminar necessária.
Filtros de areia rápidos - o uso de filtros de areia de acção rápida, é o tipo mais comum de tratamento físico da água, para os casos de água de elevada turvação. Em casos em que o gosto e o odor possam vir a constituir um problema, o filtro de areia pode incluir uma camada adicional de carvão activado. Recorde-se que os filtros de areia ficam obstruídos após um período de uso e devem ser lavados.
Desinfecção - A maior parte da desinfecção de águas no mundo é feita com gás cloro. Porém, outros processos tais como hipoclorito de sódio, dióxido de cloro, ozônio ou luz ultravioleta, também são utilizados em menor escala, dada a complexidade, alto custo e eficácia aquém das necessidades sanitárias do mundo atual. Antes de ser bombeada para os tanques de armazenamento e para o sistema de distribuição aos consumidores, equipamentos de cloração garantem a manutenção de uma quantidade de cloro residual, que continua exercendo a sua função de desinfectante até o destino final. A cloração de águas para consumo humano é considerada um dos maiores avanços da ciência nos últimos dois séculos, podendo ser comparada com a descoberta da penicilina ou mesmo a invenção do avião.
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 (Al(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)
CO32-(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" ela.

Outras técnicas de purificação da água

Outros métodos para purificar a água, especialmente para fontes locais são a destilação e a osmose, embora envolvam custos elevados e manutenção complexa.
Para o uso doméstico, utilizam-se desde a Antiguidade:
Fervura - A água é aquecida até ao ponto de ferver, mantendo-se a fervura por, pelo menos, cinco minutos, tempo suficiente para inactivar ou matar a maior parte dos microorganismos que nela possam existir. Este tipo de tratamento não elimina o vírus da hepatite A que só é destruído a mais de 120 graus Celsius.
Filtração por carbono - Utilizando-se carvão de lenha, um tipo de carbono com uma extensa área, que absorve diversos compostos, inclusive alguns tóxicos. Filtros domésticos podem ainda conter sais de prata.
Destilação - O processo de destilação envolve ferver a água transformando-a em vapor. O vapor de água é conduzido a uma superfície de refrigeração onde retorna ao estado líquido em outro recipiente. Uma vez que as impurezas (solutos) não são vaporizados, permanecem no primeiro recipiente. Observe-se que mesmo a destilação não purifica completamente a água, embora a torne 99,9% pura.

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