TÍTULO: Tratamento de água em ETA: uma contextualização para o conteúdo de colóides

AUTORES: Mariano, O. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ)

RESUMO: A presença dos coloides no nosso cotidiano é vasta, no entanto, o conteúdo de coloides é pouco explorado em livros de ensino médio e a sua contextualização em sala de aula é quase inexistente tanto no ensino médio com e a sua contextualização em sala de aula é quase inexistente tanto no ensino médio como nos cursos de graduação em Química de nível superior. O tratamento de água por ser um processo físico-químico muito presente no cotidiano das pessoas nas grandes cidades é, portanto, muito importante para a caracterização de sistemas coloides. Este artigo discute os conceitos de sistemas coloidais envolvidos no processo de tratamento de água para consumo humano em ETAs; objetivando-se, ainda, fundamentar a importância e a aplicabilidade do conteúdo de colóides nos processos tecnológicos.

PALAVRAS CHAVES: Tratamento de água; coloides; estabilidade coloidal

INTRODUÇÃO: A transmissão de conhecimentos nas disciplinas da área de exatas, como a Química, Física e Biologia, historicamente tem sido uma problemática no sistema educacional do país. Apesar de a Química estar constantemente presente no nosso dia-a-dia, por diversas circunstâncias, na realidade da maioria das escolas brasileiras a transmissão dos conceitos de química de forma significativa não existe. Faz-se necessário a contextualização dos conteúdos como forma de superar as limitações educacionais e inserir esses conteúdos de forma mais significativa. Entende-se que a aprendizagem em química será mais significativa quando se tem uma contextualização com o cotidiano do educando. (Ausubel, 1982) A presença dos coloides no nosso cotidiano é vasta, frequentemente estamos utilizando ou trabalhando com sistemas coloidais. No entanto, o conteúdo de coloides é pouco explorado em livros de ensino médio e a sua contextualização em sala de aula é quase inexistente tanto, no ensino médio como nos cursos de graduação em Química de nível superior. Necessita-se, portanto, aplicar esse assunto a fim de explicar fatos e processos naturais e/ou industriais bastante presente no dia-a-dia das pessoas. O tratamento de água por ser um processo físico-químico muito presente no cotidiano das pessoas nas grandes cidades é, portanto, muito importante para a caracterização de sistemas coloides, contextualizando, dessa forma, o ensino de Química. Para tanto, este artigo discute os sistemas coloidais envolvidos no processo de tratamento de água para consumo humano em ETAs; objetivando-se, ainda, fundamentar a importância e a aplicabilidade do conteúdo de colóides nos processos tecnológicos do nosso dia-a-dia.

MATERIAL E MÉTODOS: O trabalho será desenvolvido através da exposição de um tema, identificação de palavras-chave e as respectivas abordagens da teoria que comporta os conteúdos de colóides. O tema tratamento de água para consumo humano em ETA, exposto através de um texto descritivo informativo que pode ser obtido pelas concessionárias de abastecimento de água, é mostrado a seguir. Texto: Tratamento de água para consumo humano em ETA Sistema de abastecimento de água para consumo humano consiste em uma instalação destinada à produção e à distribuição canalizada de água potável para populações. (Port. 518, 2004) Os sistemas compõem a captação, adução, tratamento, reservação e distribuição da água. Na Estação de Tratamento de Água (ETA) ocorre os processos de captação, adução e tratamento da água bruta. A água captada em ETAs, denominada água bruta, geralmente é de origem superficial (rios, lagos). A água bruta é turva. Essa turbidez é devido a impurezas de substâncias dissolvidas na água, como soluções de gases e sais coloridos, sistemas coloidais com a água, sólidos em suspensão e microorganismos. (Capanema, 2004) O tratamento convencional inclui etapas de clarificação com utilização de coagulação e floculação, decantação e filtração, desinfecção e correção de pH. Profissionais são encarregados da operação do sistema e do controle da qualidade da água através de análises laboratoriais, em amostras provenientes das diversas partes que compõem o sistema de abastecimento. Entre as análises físico-químicas e microbiológicas, realizam-se medidas de turbidez, pH, alcalinidade, coliformes totais etc. O material explicativo descreve o processo e suas principais etapas operacionais envolvidas, de forma que possibilite a identificação de palavras-chave que leve à discussão dos colóides.

RESULTADOS E DISCUSSÃO: O tema envolveu a definição e classificação dos colóides, estabilidade coloidal e espalhamento de luz. As palavras-chave com seus respectivos conteúdos de colóides identificadas no tema tratamento de água em ETA são trabalhados a seguir. Tabela 1. Palavras-chave e seus respectivos conteúdos envolvidos no tema tratamento de água em ETA Palavras-chave Conteúdos Água bruta Definição e classificação dos coloides Coagulação Interação entre partículas coloidais Turbidez Espalhamento de luz Definição e classificação dos sistemas coloidais As partículas coloidais são pequenas, finamente divididas e também não podem ser removidas da água pelos processos convencionais de filtração utilizados nas ETA’s. O conceito de colóides mais propagado na literatura são misturas heterogêneas de pelo menos duas fases diferentes, com a matéria de uma das fases na forma finamente dividida (sólido, líquido ou gás), denominada fase dispersa, misturada com a fase contínua (sólido, líquido ou gás), denominado meio de dispersão. As partículas dispersas (átomos, íons ou moléculas) têm um diâmetro compreendido entre 1 nm e 1 um. Interação entre partículas coloidais e o processo de coagulação e floculação Para purificar a água, nas estações de tratamento, um dos procedimentos importantes é a floculação, pela adição de sais de alumínio (como o Al2(SO4)3) ou um sal de ferro. Esse tratamento tem por finalidade remover a turbidez causada pelos sólidos dissolvidos e em suspensão. (Rangel, 2006) Espalhamento de luz A turbidez é uma expressão da propriedade óptica que provoca a dispersão e absorção de luz ao invés de sua propagação em linha reta através de uma amostra. Na turbidez a transmitância é reduzida pelo espalhamento de luz.

CONCLUSÕES: Com um tema pertinente ao cotidiano do educando que comportou diretamente a teoria dos colóides, pode-se abordar a o assunto de forma contextualizada. Além da viável construção do conhecimento químico, o entendimento dos processos físico-químicos no tratamento da água proporciona ao aluno uma maior compreensão do seu ambiente, tornando-o agente na resolução de problemas socioambientais. Assim o processo de ensino se torna mais organizado o que propicia a aprendizagem significativa de conceitos químicos ligados desenvolvimento de uma sociedade.

AGRADECIMENTOS:

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: AUSUBEL, D. P. A aprendizagem significativa: a teoria de David Ausubel. São Paulo: Moraes, 1982. CAPANEMA, S. P. Instrumentação e controle em uma estação de tratamento de água. Disertação de Mestrado em Engenharia elétrica. Belo Horizonte: UFMG, 2004. DI BERNARDO, L.; DANTAS, A. D. B. . Métodos e Técnicas de Tratamento de Água. 2. ed. São Carlos: Rima Editora, 2005. v. 2. 1584 p. FRANCO, E. S. Avaliação da influência dos coagulantes sulfato de alumínio e cloreto férrico na remoção de turbidez e cor da água bruta e sua relação com sólidos na geração de lodo em estações de tratamento de água. Ouro Preto. 207p. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Ouro Preto. Instituto de Ciências Exatas e Biológicas. Minas Gerais, 2009. GALEMBECK, F. Interfacial Behavior of Latex Dispersions and Emulsions In: Encyclopedia of Surface and Colloids Science ed.New York : Marcel Dekker, Inc., 2002, p. 2677-2690 GALEMBECK, F., SANTOS, P. S. Moléculas/P.W. Atkins (tradução). São Paulo: Edusp, 2000 p.208. Goodwin, Jim W. Colloids and Interfaces with Surfactants and Polymers – An Introduction. John Wiley & Sons, Ltd. Interfacial Dynamics Corporation Portland, Oregon, USA, 2004. MINISTÉRIO DA SAÚDE. PORTARIA N.º 518, DE 25 DE MARÇO DE 2004 PIAGET, J. Para onde vai a educação? Rio de Janeiro, José Olympio, p. 20, 1973. RICHTER, C. A., AZEVEDO NETTO, J. M. Tratamento de água: Tecnologia atualizada. São Paulo: Editora Edgard Blücher LTD, 1998. JAFELICCI JUNIOR, M. e VARANDA, L. C. Mundo dos colóides. Química Nova na Escola, Química e sociedade, n. 9, p. 9-13, 1999.