Água e a sua dureza: Conceitos

Explicação

A água é um solvente para muitos sais na natureza. Desta forma, águas naturais têm diferentes solutos que lhes conferem diferentes propriedades e características.

Mineralização das águas

A mineralização das águas é o processo de dissolução de sais nas mesmas. Este processo ocorre pelo contacto da água com rochas.

A dissolução de sais na água ocorre pela sua dissociação no seu catião e anião. Considera o sal genérico $CA$ .

$CA\ (s)\ \Leftrightarrow\ C^+\ (aq)\ +\ A^-\ (aq)$

Dissolução de um sal

A dissolução ocorre por interações entre os iões que constituem os sais, havendo a separação dos iões - dissociação. Nestas interações, as moléculas de água rodeiam na totalidade os iões do sal, que permanecem separados.

Substâncias com maior polaridade são mais facilmente solúveis em água, enquanto substâncias com menor polaridade são menos solúveis em água.

Dureza da água

A dureza da água é a propriedade que relaciona a concentração total dos catiões $Ca^{2+}$ e $Mg^{2+}$ dissolvidos. Este sais são solubilizados em água pelo contacto com diversos tipos de minerais, como a anidrite e a calcite.

Maior concentração de $Ca^{2+}$ e $Mg^{2+}$	Menor concentração de $Ca^{2+}$ e $Mg^{2+}$
Água dura	Água macia

Estes sais dificultam a ação de detergentes devido à formação da escuma, um sólido insolúvel na água. A acumulação de calcário pela sua precipitação leva à destruição de equipamentos domésticos e industriais.

Diminuição da dureza das águas e descontaminação

Para aumentar o tempo de vida útil de equipamentos foram desenvolvidos métodos de redução da dureza da água, e também para a mitigação dos efeitos por ela provocados, que usam agentes amaciadores.

Estratégias para diminuição da dureza da água

Agentes precipitantes	Formam sais pouco solúveis de cálcio e magnésio, que precipitam os sais em excesso. Estes podem ser, posteriormente, filtrados	O hidróxido de cálcio é um exemplo
Agentes complexantes	Formam sais complexos que têm uma maior solubilidade e estabilidade em água, ficando em solução e não precipitam nos equipamentos	O EDTA é um exemplo
Resinas de troca iónica	Materiais que contém iões mais solúveis em água do que o magnésio e cálcio, havendo uma troca destes eletrões com os que estão na água, removendo o excesso de sais	As resinas ricas em iões $Na^+$ são um exemplo

Precipitação de poluentes

A precipitação de sais pode ser usada para remover poluentes e contaminantes da água. No geral, as reações de precipitação são usadas para remover poluentes iónicos e metálicos das águas. Seguem a seguinte equação geral

$Contaminante/Poluente\ +\ Agente\ precipitante\ \longrightarrow\ Poluente\ precipitado$