Guia de Cloração da Água

A água é essencial não somente para a condução de vários processos na indústria, mas, para a manutenção da vida. A presença de microrganismos pode gerar problemas de operação, redução da vida útil de equipamentos, e ainda afetar a saúde humana. Nesse sentido, a cloração da água é uma via efetiva para solucionar tais problemas, sendo um dos métodos de maior custo-benefício utilizado para tratar a água.

Atualmente, existe uma variedade de produtos a base de cloro disponíveis para uso no tratamento de água. Nesse post você vai encontrar informações sobre os produtos mais requisitados, bem como, informações que lhe ajudarão escolher a melhor opção para o seu uso.

Produtos para a cloração da água

Gás Cloro – Cl2

O cloro gás (Cl2) é uma substância amarelo-esverdeada que ao ser dissociado em água forma ácido clorídrico e ácido hipocloroso, conforme reação abaixo:

Cl2+H2O <> HCl+HClO

É uma substância altamente eficiente na desinfecção da água, sendo o gás injetado diretamente na água no fundo dos reservatórios de cloração. Quando armazenada em local apropriado não é corrosiva, sendo fornecida em cilindros apropriados sob alta pressão, além disso, o cloro gás possui preço super competitivo.

Apesar dessas vantagens, a utilização do cloro nessa forma acarreta em inconvenientes como o alto custo de instalação e manutenção. Os investimentos em segurança não garantem a eliminação de falhas operacionais.

Além disso, se em contato com os pulmões, pele, mucosas e olhos o gás cloro acarreta em queimaduras e danos significativos à saúde de quem está operando.

Hipoclorito de Sódio – NaOCl

O hipoclorito de sódio é um produto obtido a partir da reação do gás cloro (Cl2) com a soda cáustica líquida (NaOH), onde se obtém uma solução líquida que é comercializada em uma concentração que vai de 5 a 15% de ativo. Age de forma efetiva em uma faixa de pH restrita, entre 3,5 e 6,5.

Sendo assim, quando o hipoclorito é diluído em água, na faixa de pH ótima, produz o ácido hipocloroso a partir da dissociação do hipoclorito. Então, o ativo desinfetante que efetivamente diminuirá a quantidade de microrganismos presentes na água ocorre conforme a seguinte reação:

NaOCl + H2O <> HOCl + Na+ + OH

Sendo um produto líquido, é uma excelente alternativa para sistemas de resfriamento, pois pode ser utilizado diretamente no sistema, devendo-se apenas monitorar o pH, pois o seu uso gera o aumento de pH.

O hipoclorito de sódio sendo fornecido em estado líquido, possui a comodidade de o cloro já está diluído. Contudo, o uso de bombas dosadoras é essencial para um controle efetivo da operação, principalmente em aplicações de sistemas de tratamento de fluxo contínuo (estações de tratamento de água e efluentes), não é explosivo e nem inflamável, e portanto, a fonte de cloro mais segura. No entanto, ao entrar em contato com ácidos gera vapores tóxicos e em contato com a pele, mucosas e olhos gera queimadura e lesões.

Não obstante, é um produto que normalmente possui decaimento no seu teor, em decorrência de fatores como a temperatura e condições de armazenamento. Logo, deve-se consumi-lo em um curto período de tempo e acondicioná-lo em depósitos fechados para evitar o contato com impurezas, além de o proteger do calor.

Hipoclorito de Sódio – Fonte: Próprio autor

Hipoclorito de Cálcio – Ca(ClO)2

O hipoclorito de cálcio ao se dissociar em água gera o ácido hipocloroso (agente de desinfecção), mas também gera íons de cálcio, conforme demonstrado na reação:

Ca(ClO)2 + H2O <> 2HOCl + Ca+2 + 2OH

A formação dos íons Ca+2 atua desfavoravelmente no sistemas em que é necessário o transporte de fluidos, bem como a geração de vapor ou troca de calor. Há uma alta possibilidade de formação de carbonato de cálcio (CaCO3), gerando incrustações nas tubulações e paredes das caldeiras e diminuindo a eficiência desses equipamentos.

O hipoclorito de cálcio é fornecido em pastilhas ou grânulos, o que faz desse produto flexível à demanda operacional. A poeira e o odor desse produto irrita os olhos e as vias nasais, portanto deve-se utilizar os EPI’s adequados à sua manipulação.

Outro fator à considerar são as condições de armazenamento, pois o produto é sensível à luz, temperatura e ao tempo. Deve-se evitar armazenar em locais com riscos de explosão, inflamação ou exposição a altas temperaturas (acima de 105ºC), pois corre-se o risco de explosões. Quando em temperaturas acima da ambiente também haverá decaimento do teor, com a formação de cloreto de sódio.

É necessário ainda, armazená-lo ao abrigo da luz solar, pois também haverá formação de cloreto de sódio, o que é um produto indesejado. Bem como, recomenda-se evitar armazena-lo por longo período de tempo.

Pastilhas de hipoclorito de Cálcio - Fonte: Autor
Pastilhas de hipoclorito de Cálcio – Fonte: Autor

Ácido Tricloroisocianúrico – ATCL

O ácido tricloroisocianúrico é de origem orgânica, e contém um teor de cloro superior aos hipocloritos (em torno de 90%). A formação do ácido hipocloroso quando o ATCL é dissociado em água, ocorre conforme a seguinte reação:

C3N3Cl3 + H2O <> 3HOCl + C3N3H3

O ATCL é fornecido na forma de pó, grânulos cristalinos brancos ou tabletes. Devido ao seu alto teor, este produto se mostra muito eficiente na desinfecção de águas industriais, tratamento de piscinas, agricultura, águas de origem superficial ou subterrânea.

No entanto, deve-se ter atenção quanto quantidade desse produto em sistemas fechados (onde há reutilização da água tratada), pois o acúmulo do ácido isocianúrico estabiliza o cloro, impedindo o uso efetivo do ativo para a desinfecção.

O seu uso tem a maior eficiência na desinfecção da água, quando utilizado na faixa de pH entre 6 e 6,5 (99% em 30 segundos), e queda abrupta de eficiência quando aplicado em pH entre 8 e 9 (caindo à 50%).

Contudo, este produto quando em combustão, gera gases tóxicos e perigosos. Além disso, possui boa estabilidade de cloro residual na coagulação química, baixa perda de teor para ambiente e não é inflamável.

A cloração da água com o ATCL trás maior segurança, devido a sua origem (orgânica), que possibilita a este produto, um risco irrisório de formação de compostos cancerígenos como os trinhalometanos (THM’s), sendo esses um produto gerado pelo contato do cloro com derivados da matéria orgânica vegetal em decomposição.


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Fontes bibliográficas

https://hidrogeron.com/

http://www.funasa.gov.br/site/wp-content/files_mf/manualdecloracaodeaguaempequenascomunidades.pdf

http://qnint.sbq.org.br/qni/popup_visualizarMolecula.php?id=TOCpCrwDFjE-8F7eTKvmgA9SfEN6u86m4V3i3rQiUIS7yXpBafwnQF8ouvY1_qaQRb3HN8JcT_f1iTpbQ-WcAw==

http://taurus.unicamp.br/bitstream/REPOSIP/258391/1/Albano_PauloVitor_M.pdf

https://licenciamento.cetesb.sp.gov.br/produtos/ficha_completa1.asp?consulta=%C1CIDO%20TRICLOROISOCIAN%DARICO

https://www2.mst.dk/Udgiv/publications/2015/06/978-87-93352-33-9.pdf

https://www.power-eng.com/1998/07/01/choose-the-right-cooling-tower-chemicals/#gref

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