ENSAIO DE JAR-TEST (PASSO A PASSO, DO ZERO, TIM-TIM POR TIM-TIM)

E aí galerinha tudo bem Sou eu Fábio do canal conteúdos ambientais E hoje nós vamos regravar a aula de jar teste passo a passo tim-tim por tim-tim melhorei algumas coisas da última aula que eu gravei e não só isso eu vou dividir essa aula em duas partes na parte 2 nós vamos fazer o ensaio também usando o policloreto de alumínio o PAC que muita gente pediu no canal para fazer um vídeo de teste usando então o poli cloreto de alumínio Beleza se eu puder contar com o seu joinha com seu comentário com seu compartilhamento isso sempre me ajuda a fazer mais conteúdos ambientais para todos vocês Beleza então bora começar a nossa aula de já teste passo a passo tim-tim por tim-tim e eu começo esse vídeo respondendo a seguinte pergunta para que que serve o ensaio de arteste ele serve para dizer para gente qual é a melhor concentração de produto químico para fazer a clarificação da água ou o melhor PH para que isso aconteça quando nós tiramos a água de um manancial raramente ela é transparente ela vai ser marrom vai ser verde e nós temos que fazer o uso de produtos químicos para clarificar a água Como por exemplo o sulfato de alumínio mas não existe uma relação precisa entre a quantidade de colóides que estão causando cores turbidez na água e a concentração do produto químico que eu devo aplicar uma vez que a água tem uma série de parâmetros físicos químicos que alteram essas relações por isso eu faço uma varredura de concentrações num equipamento chamado teste para poder definir qual é a melhor dosagem ou PH para fazer a clarificação da água a ideia desse equipamento é otimizar o uso do produto químico para que ele seja o menor possível uma vez que é ele que gera um grande custo operacional Numa estação de tratamento de água o equipamento de teste ele busca simular as principais etapas de clarificação da água em pequena escala então mudando a velocidade de agitação dessas paz eu consigo simular a coagulação a floculação e a decantação e os equipamentos são basicamente iguais mesmo que você mude de fabricante No meu caso eu tenho seis jarros de provas aqui em cima são os copos dosadores onde eu coloco o coagulante para ser lançado dentro de cada jarro e aqui embaixo os copos de coleta onde eu vou coletar simultaneamente amostras de água tratada existem equipamentos com menos jarros com três com dois com um e esse daqui é o equipamento Completão com seis jarros de prova mas antes de sair colocando água e ligando equipamento nós precisamos decidir quatro parâmetros básicos da água ph alcalinidade cores turbidez a cor é a turbidez vão nortear a faixa de varredura as concentrações de varredura que eu vou usar no meu Ensaio já o PH e alcalinidade precisam ser medidos porque os coagulantes são sais de caráter ácido ou seja eles vão tentar baixar o PH das amostras E se o PH baixar demais eles param de funcionar por isso sabendo PH e a alcalinidade eu posso corrigir previamente esses parâmetros para que o ensaio funcione joia dentro do esperado vamos medir então PH alcalinidade cores e se você nunca fez esses ensaios antes eu vou deixar no primeiro comentário desse vídeo os outros vídeos de apoio os outros vídeos de referência para você ver como que nós procedemos a esses ensaios analíticos indispensáveis para o ensaio de artes [Música] terminados os ensaios na água bruta nós temos os seguintes parâmetros iniciais PH de 6,8 ao calendário de 38 miligramas por litro como carbonato de cálcio cor de 92 miligramas por litro como Platina Cobalto no caso a cor aparente e turbidez de 51,8 unidades de turbidez e a partir desses parâmetros como que nós vamos decidir a melhor faixa de varredura para usarmos no nosso ensaio de teste bom nós procuramos na literatura específica autores que já tentaram nortear essa relação como por exemplo Álvaro Cunha em um trabalho bem antigo de 1946 mas muito utilizado até hoje o autor buscou relacionar os valores de cores turbidez com dosagens de sulfato de alumínio que permitissem a clarificação da água então por exemplo para a minha turbidez que teve o valor de 51,8 unidades de turbidez eu posso usar ali um valor que vai entre 40 e 60 eu posso interpolar esses valores se eu quiser mas por questões de segurança eu vou usar a faixa para turbidez de 40 unidades ou seja uma faixa que vai de 13 a 25 MG por litro de sulfato de alumínio Mas se você quiser você poderia interpolar esses valores entre 40 e 60 por exemplo já para o parâmetro cor o meu resultado foi de 92 miligramas por litro em Platina Cobalto buscando também como referência essa tabela eu vou usar o valor de 90 MG por litro o que vai me dar uma dosagem de sulfato de alumínio de 29 miligramas por litro Ou seja a minha faixa de varredura vai ser entre 13 e 29 miligramas por litro de sulfato de alumínio para os seis jarros E como que eu vou fracionar entre os seis jarros de amostra uma das formas mais simples é nós usarmos a seguinte fórmulazinha razão de coagulante será crescida vai ser a maior concentração menos a menor concentração dividido pelo número de jarros menos um o meu já teste tem seis jarros e eu vou usar uma faixa de concentração que vai entre 13 e 29 MG por litro portanto 29 - 13 / 6 - 1 é igual a 3,2 MG por litro essa então vai ser a razão que eu vou acrescentar em cada jarro partindo de 13 e chegando até 29 com esses valores intermediários meu caro estudante técnico operador Agora eu quero que você pare um pouquinho porque nós vamos entrar numa parte que é uma novidade Talvez para algumas pessoas que é a diferença de produto comercial e produto ativo muitos da área de saneamento principalmente os mais recentes eles recomendam que nós façamos a apresentação dos resultados não apenas em concentração como produto comercial mas como produto ativo O sulfato de alumínio tem na sua composição O óxido de alumínio então isso vai variar de fabricante para fabricante Alguns podem usar menos óculos de alumínio outros podem usar mais óxidos de alumínio e isso vai interferir diretamente na quantidade de produto que eu preciso usar para clarificar a água e como que eu faço a comparação entre diferentes fabricantes Como que eu posso saber como que eu vou substituir o policloreto de alumínio por exemplo pelo sulfato de alumínio é a partir do produto ativo Então nós vamos apresentar os resultados como concentração comercial uma vez que é isso que eu vou fabricar na minha êta é isso que eu vou doar na minha água mas eu preciso saber que isso vai ser convertido em produto ativo O sulfato de alumínio 14 águas a L2 so43 14 águas É essa a espécie que vai reagir com os coloides fazer a magia acontecer mas cada produto comercial pode ter o óxido de alumínio que dá base para o sulfato de alumínio hidratado em maior ou menor concentração portanto nós vamos tentar a partir de hoje mudar um pouquinho o nosso conceito não informar concentrações apenas como produto comercial Mas também como produto ativo e eu explico já já como que a gente faz essas correlações se você quisesse por exemplo comparar o rendimento de um produto comercial com outro como que isso seria possível a partir do produto ativo que é gerado se você quisesse comparar diferentes coagulantes como por exemplo sulfato de alumínio granular com o policloreto de alumínio Como que eu faço isso a partir da dosagem como produto ativo se eu quiser substituir o sulfato de alumínio granular na minha ieta pelo policloreto de alumínio por exemplo como que eu vou saber a dosagem que eu devo chegar a dosagem de trabalho também pelo produto ativo Ok então parece uma mudança de paradigma muito grande mas é muito importante para que a gente possa trabalhar da melhor maneira possível essa então é a relação entre produto comercial e produto ativo para o sulfato de alumínio um mol de óxido de alumínio O óxido de alumínio é a base para fabricação do sulfato de alumínio hidratado sulfato de alumínio 14 águas e é uma relação estequiométrica de um para um a massa molar do óxido de alumínio é de 102 gramas por mol enquanto que o sulfato de alumínio hidratado O sulfato de alumínio 14 águas tem uma massa de 594 gramas por mol ou seja existe uma relação de massa entre a dosagem do meu produto comercial e a dosagem do meu produto ativo sendo que eu posso então fazer uma relação entre esses dois valores usando uma regra de três portanto a minha dosagem de produto ativo vai ser igual a dosagem como produto comercial vezes 594 divididos por 102 quando eu faço esse cálculo isso me dá um número de 5,824 então a dosagem de produto ativo vai ser a dosagem de produto comercial vezes 5,824 e eu vou acrescentar também a porcentagem de óxido de alumínio do meu produto essa porcentagem de óxido de alumínio vai variar de cada fabricante para cada fabricante e na sua estação de tratamento sempre que você adquirir o sulfato de alumínio você tem que ter um relatório do fabricante uma ficha de informação do seu fabricante dizendo qual é o teor de óxido de alumínio presente no seu produto comercial e é esse valor que você vai usar para fazer as relações entre dosagem de produto ativo e dosagem em produto comercial então por exemplo o produto que eu vou usar no laboratório ele tem 16% de óxidos de alumínio na sua composição partindo da menor dosagem de 13 MG por litro que eu vou utilizar como produto ativo eu vou então determinar Qual é a dosagem equivalente em produto comercial então a dose em produto ativo é de 13 isolando a dose de produto comercial a conta fica da seguinte maneira 13 x 100 / 5,824 x 16 Lembrando que esse valor de 16 é justamente o teor de óxido de alumínio do meu produto comercial e Isso corresponde então ao valor de 14 miligramas por litro como dose de produto comercial é isso que eu vou acrescentar no jarro de número um repetindo o procedimento para todos os outros jarros então eu vou ter os seguintes valores para o jarro de número dois eu vou acrescentar 17,4 MG por litro como produto comercial para usar o número 3 20,8 e assim sucessivamente até que o jarro de número 6 que vai usar 29 miligramas por litro de produto ativo vai corresponder a uma dosagem de 31,1 MG por litro como produto comercial em cada jarro a situação vai ser a seguinte o jarro 1 onde eu vou usar 13 MG litro de sulfato de alumínio como produto ativo eu vou acrescentar uma concentração em produto comercial de 14 miligramas por litro já o jarro de número 6 cuja concentração em produto ativo vai ser de 29 miligramas por litro vai requerer que eu acrescente 31,1 MG por litro como produto comercial agora nós vamos preparar as soluções que serão usadas no ensaio de ar teste e basicamente nós temos a solução de coagulante E no caso eu vou usar o sulfato de alumínio granular e a solução corretora de PH e alcalinidade E para isso eu vou usar o hidróxido de cálcio é interessante que você busque produzir essa soluções na mesma concentração que é usada na ETA Onde você trabalha como eu não disponho de uma ETA eu vou produzir a solução de sulfato de alumínio numa concentração de 5 gramas por litro ou 5 miligramas por litro e a solução de cal hidratada também em 5 gramas por litro ou 5 miligramas por litro [Música] e a partir disso então eu vou definir quais volumes de coagulante eu vou acrescentar em cada jarro para chegar nessas concentrações de varredura E para isso eu uso uma fórmula de diluição simples concentração Volume 1 é igual a concentração 2 Volume 2 sendo que a concentração 1 é a concentração do coagulante que o fabriquei é a concentração comercial de fato e eu fiz lá em laboratório com 5 miligramas por litro ou 5 gramas por litro v1 vai ser a minha incógnita que é o volume que eu vou adicionar em cada copo dosador concentração 2 é a concentração que eu quero chegar ou seja aquela fração para cada jarro e volume 2 é o volume de água bruta em cada jarro que no meu caso eu vou usar 1. 500 ml um litro e meio em cada jarro portanto para o primeiro jarro o cálculo vai ser o seguinte 5. 000 miligramas por litro vezes v1 vai ser igual a 14 MG por litro vezes 1.

500 isolando v1 nessa continha eu vou acrescentar um volume de 4,2 ml de coagulante para o jarro número 1 já para o jarro número 2 A continha vai ser 5 mil vezes o volume 1 é igual a 17,4 x 1. 500 isolando Volume 1 eu tenho que ir para o jarro de número dois eu vou colocar no copo dosador 5,2 ml de coagulante fazendo então para todos os jarros esses serão os volumes que eu vou acrescentar em cada copo dosador então lá no primeiro jarro eu vou acrescentar 4,2 ml de coagulante e isso vai corresponder a uma concentração de 13 MG por litro de sulfato de alumínio como produto ativo no último jarro onde eu vou acrescentar 9,3 ml de coagulante isso vai corresponder a 29 miligramas por litro de sulfato de alumínio como o produto ativo e agora chegou a vez de verificar o PH e a alcalinidade da minha água bruta para saber se eu vou ter que ajustar esses valores bom o PH da minha água Bruta É de 6,8 e para o coagulante sulfato de alumínio o ideal é que seja entre 5 e 7 então para esse ensaio eu vou aumentar esse PH até 8 porque eu sei que após acrescentar o sulfato de alumínio esse PH vai cair ficando dentro dessa faixa ideal de trabalho ou muito próximo a isso entre 5 e 7 aproximadamente já o calendário é de 38 miligramas por litro em carbonato de cálcio e agora eu vou ver se isso é suficiente para as doses de coagulante que eu vou usar Então existe uma relação na literatura que nos diz que cada um miligrama de sulfato de alumínio em produto ativo consome 0,5 MG de alcalinidade E quem diz isso claro não sou eu mas a literatura é específica da área no livro do Richter por exemplo ele tem uma tabela com produtos que podem acrescentar ou reduzir a alcalinidade e O sulfato de alumínio aparece ali onde cada miligrama por litro desse produto vai reduzir em 0,5 MG A alcalinidade então eu vou guardar bem Este valor de 0,5 porque é ele que eu vou usar para determinar se alcalinidade é suficiente ou ou não para saber se é o calendário vai ser suficiente eu uso essa fórmulazinha aqui ó ao calendário requerida é a dose de produto ativo vezes quanto que o meu produto consome no caso do sulfato de alumínio 0,5 fazendo o cálculo para o primeiro jarro ao calendário mínima que a água tem que ter é de 6,5 MG por litro para o segundo jarro cuja dosagem é de 16,2 MG por litro de sulfato de alumínio o mínimo de alcalinidade que a água bruta tem que ter é de 8,1 MG por litro repito procedimento para todos os outros jarros e chega a seguinte conclusão que ao calendário da água Bruta É de 38 MG por litro maior do que todos os resultados de alcalinidade requerida portanto não será preciso corrigir a alcalinidade nesse meu Ensaio contudo é importante relembrar que eu decidi ele para o PH até o valor de 8 e ao elevar o PH para 8 alcalinidade também vai aumentar ainda que de forma não intencional portanto com toda a certeza eu estarei garantindo as condições para que o ensaio seja realizado se fosse preciso corrigir alcalinidade nós vamos sempre usar o último jarro como meu parâmetro como a minha referência pois ele é o que vai usar a maior concentração de coagulante Ou seja é o que vai ter o maior consumo de alcalinidade por exemplo vamos supor um ensaio onde o último jarro usará um valor de 80 MG por litro de coagulante e a água bruta tem nesse caso 25 MG por litro de alcalinidade bom eu verifico que para o jarro de número 6 essa alcalinidade requerida seria de 40 miligramas por litro em carbonato de cálcio se a água bruta tem apenas 25 e eu vou elevar até 40 Então eu preciso acrescentar 15 MG por litro de alcalinidade artificial usando algum produto químico que faça esse trabalho para mim no nosso exemplo no meu laboratório eu uso uma solução de cal hidratada preparada na concentração de 5 miligramas por litro então eu uso 5 gramas de cal hidratada em um litro de água e tenho que manter Aquilo em agitação constante né porque a Cal hidratada se dissolve muito pouco em água então é sempre importante manter bem agitado o meio e de novo eu consigo para literatura para ver as minhas referências para cal hidratada nós temos que cada um miligrama dessa solução acrescenta mais de um miligrama por litro de alcalinidade 1,35 Então esse 1,35 eu vou chamar de fator de ajuste a minha concentração teórica Então vai ser a concentração que eu fabriquei em laboratório multiplicada por esse fator de ajuste então 5. 000 vezes 1,35 dá uma concentração teórica de 6.

750 miligramas por litro para este produto químico e para saber quanto que eu acrescento de volume da minha solução alcalinizante eu também uso a mesma fórmulazinha de diluição porém substituindo a concentração pela minha concentração teórica para o jarro de número 6 onde eu quero aumentar em 15 MG por litro alcalinidade eu vou fazer o seguinte cálculo 6. 750 vezes o volume 1 vai ser igual a 15 miligramas por litro vezes 1.