cfq 8º ano

Dureza da água

Águas podem ser duras ou macias


O que significa dureza da água?

Dureza da água em Portugal
Fig. 1 - Dureza da água em Portugal

A dureza da água é uma propriedade relacionada com a concentração de iões de determinados minerais dissolvidos na água. A dureza da água é geralmente causada pela presença de sais de Cálcio e de Magnésio, de modo que os principais iões levados em consideração na medição da dureza da água são os iões de Cálcio (Ca2+) e de Magnésio (Mg2+). Eventualmente também o Zinco, Estrôncio, Ferro ou Alumínio podem ser levados em conta na aferição da dureza, apesar de não ser muito usual.

Uma água é considerada “dura” quando contém na sua composição valores significativos destes sais e “macia” quando os contém em pequenas quantidades.

As águas provenientes de zonas calcárias são mais duras do que as águas provenientes de zonas graníticas.

A dureza da água é composta de duas partes, a dureza temporária e a dureza permanente. A dureza temporária é gerada pela presença de substâncias na forma de carbonatos e bicarbonatos, que podem ser eliminadas por meio de fervura da água. A dureza permanente é devida à presença de cloretos, nitratos e sulfatos, que não podem ser eliminados dessa forma.

A dureza geral ou dureza total da água resulta da soma destas duas parcelas (a dureza temporária e a dureza permanente.

Como se mede a dureza da água?

A dureza da água é medida geralmente com base na quantidade de partes por milhão (geralmente representado por ppm) de Carbonato de Cálcio (cuja fórmula química é CaCO3, ) também representada como mg/l de Cálcio (Ou seja a quantidade de Cálcio em miligramas que existe em cada litro de água). Quanto maior a quantidade em "ppm", mais "dura" será considerada a água.

Existem ainda outras unidades utilizadas com maior ou menor frequência para se descrever a dureza da água, como o grau alemão, comum em conjuntos de teste rápido, o inglês, o francês ou o americano, entre outros. A tabela abaixo mostra a relação entre algumas dessas unidades.


Classificação da dureza da água

Grau de dureza da água
Carbonato de cálcio
Graus franceses
Graus alemães
Milimoles de cálcio
mg/l CaCO3 °fH °dH mmol/l Ca
Macia
0 - 60
0 - 6
0 - 3,4
0 - 0,6
Média
60 - 150
6-15
3,4 - 8,4
0,6 - 1,5
Dura
150 - 300
15 - 30
8,4 - 16,8
1,5 - 3
Muito dura
>300
>30
>16,8
>3

Efeitos da dureza na utilização da água

espuma formada pelo sabão
Fig. 2 - A água macia identifica-se facilmente
com a espuma formada pelo sabão

A água dura não dissolve bem o sabão ou detergente, tem um sabor desagradável e promove a deposição de calcário nas canalizações, máquinas de lavar roupa e louça, ferros a vapor e por vezes nas torneiras e chuveiros.

Para efeito de potabilidade, são admitidos valores relativamente altos de dureza. No Brasil, esse valor é de 500 mg CaCO3 (Carbonato de cálcio) por litro de água, para que a água seja admitida como potável. A objeção fica por conta do gosto, que eventualmente pode ser considerado uma característica desagradável de águas muito duras. Há, no entanto, águas naturais duras consideradas satisfatórias para consumo humano.

Para um número vasto de aplicações, como o combate a incêndios, regar o jardim, lavar as ruas ou manter um barco a flutuar, a água teria de ser muito dura antes de causar problemas. Para outros usos, tanto domésticos como industriais, no entanto, a água dura pode causar alguns inconvenientes. O principal deles refere-se à menor capacidade de precipitar sabão da água dura.

Uma forma muito simples e antiga de identificar a dureza da água é o teste da espuma. Se o sabão ou pasta de dentes fizer muita espuma na água é porque é água mole. Mas se, ao contrário, fizer pouca espuma é porque é água dura. Por isso, para o uso em banho, lavagem de louças e roupas, fazer a barba, lavar o carro e muitos outros usos, a água dura não é tão eficiente como a água mole.

Calcula-se que 10 mg/l de CaCO3 provoque o desperdício de 190 gramas de sabão puro, por cada metro cúbico de água.

água dura provoca depósitos de calcário
Fig. 3 - A água dura provoca depósitos de calcário
nas máquinas de lavar e caldeiras de aquecimento

Alguns produtos químicos presentes na água dura, tais como os silicatos e o carbonato de cálcio, são também inibidores de corrosão eficientes, e podem prevenir danos em canalizações ou contaminações por produtos de corrosão potencialmente tóxicos.

A água dura pode causar depósitos de calcite em caldeiras, máquinas de lavar e canos. A água suave também tem um sabor mais "doce" do que a dura.

Outro inconveniente de uma água demasiado dura é a incrustação dos iões carbonato e hidrogenocarbonato nos permutadores de calor (em casa, este fenómeno nota-se especialmente nas máquinas de lavar e caldeiras de aquecimento).

Para contornar este problema, e falando especialmente de empresas têxteis, onde o consumo de água é elevado, foi necessário estabelecerem-se em zonas onde a água é considerada macia, principalmente no Vale do Ave (Braga, Guimarães e Famalicão).

No entanto, é necessário por vezes proceder a algumas correções da dureza: poderá ser feita através da adição de cal (método mais barato) ou através do uso de resinas permutadoras de iões, que os sequestram, impedindo desta forma a sua deposição nas canalizações e nas máquinas. Em casa, é vulgar o uso de Calgon, constituido essencialmente por EDTA (ácido etilenodiaminatetracético), que é o sequestrante mais utilizado e mais eficiente hoje em dia.

Referências:

Wikipédia - dureza da água

CM Serpa - dureza da água

Livro porto editora - "Eu e o planeta azul - terra em transformação"