Abrandamento de água dura: entenda como funciona esse processo

Abrandamento

Abrandamento é o nome que se dá ao processo de retirada de cálcio (Ca2+) e magnésio (Mg2+) da água dura. Podemos utilizar dois processos para realizar o abrandamento da água: precipitação química e troca iônica.

Precipitação química

O processo de abrandamento por precipitação química se dá pela adição de cal (CaO) e carbonato de sódio (Na2CO3). As reações causadas pela adição do cal e do carbonato de sódio na água dura irão precipitar o cálcio e o magnésio, permitindo que a água fique livre desses dois íons:

  • CaO + H2O & Ca(OH)2
  • Ca(OH)2+ H2CO3 & CaCO3 + 2H2O
  • Ca(HCO3)2+ Ca(OH)2 & 2CaCO3& + 2H2O
  • Mg(HCO3)2+ Ca(OH)2 & CaCO3 & + MgCO3 + 2H2O
  • MgCO3+ Ca(OH)2& Mg(OH)2 + CaCO3
  • MgSO4+ Ca(OH)2  Mg(OH)2 + CaSO4
  • CaSO4+ Na2CO3 & CaCO3 + Na2SO4

Este processo é utilizado para tratar água com altíssima dureza, além de remover outros tipos de contaminantes como metais pesados. A desvantagem desse método é a formação do lodo que deve ser retirado do processo e descartado e a necessidade de um pós-tratamento para retirada completa da dureza, pois esse processo ainda deixa resíduos de CaCO3.

Troca iônica

O processo de abrandamento por troca iônica consiste em fazer com que a água atravesse um leito de resina catiônica que irá trocar os íons de cálcio (Ca) e magnésio (Mg) presentes na água por íons de sódio (Na).

As resinas de troca iônica catiônica são pequenas esferas de polímero poroso que contêm uma estrutura molecular carregada negativamente e essa estrutura carrega um íon positivo que pode ser trocado, no caso das resinas para abrandamento, o íon de sódio (Na).

Quando a água dura passa através dos poros da resina, os íons de cálcio (Ca) e magnésio (Mg) que possuem uma carga positiva maior que os íons de sódio (Na) são atraídos pela estrutura negativa da resina enquanto o sódio (Na) é liberado na água. O sódio presente na água é solúvel e, portanto, não causa as incrustações causadas pelo cálcio e o magnésio.

  • R-(SO3Na)2+ Ca2+ & R-(SO3)2Ca + 2Na+
  • R-(SO3Na)2+ Mg2+ & R-(SO3)2Mg + 2Na+

Eventualmente, quando todos os íons de sódio forem substituídos por íons de cálcio e magnésio, diz-se que a capacidade de troca da resina foi exaurida. Por se tratar de um simples processo de troca de íons, essa resina pode ser regenerada com uma solução de alta concentração de sódio.

  • R-(SO3)2Ca + 2Na& R-(SO3Na)2 + Ca2+
  • R-(SO3)2Mg + 2Na& R-(SO3Na)2 + Mg2+

A vantagem do processo de troca iônica é sua alta eficiência de remoção de dureza, onde o resíduo de dureza pode ser inferior a 1 ppm de CaCo3. Além disso, as resinas podem ser regeneradas e não há formação de lodo. A desvantagem é que esse processo requer um pré-tratamento da água, para que os sólidos suspensos presentes não água não atrapalhem o processo de troca iônica. Outra desvantagem é o efluente gerado na regeneração, que deve ser descartado de forma apropriada.

 

Categoria: Notícias - Postado em 14 de junho de 2017