Dureza (total, Ca e Mg)

Analisadores de dureza da série EZ

Os analisadores online da série EZ oferecem várias opções para monitorizar a dureza total e a dureza de cálcio na água.

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Analisador Paralelo Portátil SL1000 - PPA

O analisador paralelo portátil (PPA) SL1000 da Hach realiza os mesmos testes com menos de metade dos passos manuais.

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Espectrofotômetros

A Hach tem inovado em espectrofotometria há mais de 70 anos e oferece muitos dos principais espectrofotómetros no mercado de análise de água.

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Kits de teste com titulador digital

Os tituladores digitais da Hach utilizam um dispensador de elevada precisão e cartuchos de titulantes substituíveis para resultados de elevada precisão no terreno ou no laboratório.

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AT1000 Titration

Tudo do que precisa para a titulação de dureza total (Ca e Mg). Requer aplicação específica

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Tiras de teste

Reagentes da Hach de elevada qualidade numa tira de teste fácil de utilizar. Basta mergulhar a tira na amostra e comparar com as cores impressas no frasco para obter a leitura. As tiras de teste são fiáveis, portáteis e económicas.

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Que processos requerem monitorização da dureza?

Indústria da água potável

A dureza excessiva da água final libertada no sistema de distribuição pode provocar a formação de calamina e, se a água for demasiado macia, pode provocar a corrosão dos tubos. Assim, a lixiviação de chumbo e de cobre pode levar à violação da regra sobre chumbo e cobre (LCR).

Águas residuais

Durante a digestão de lamas, monitorize a dureza para otimizar a eficiência. A biodegradação do sabão e a absorção de oxigénio pelas lamas ativadas são afetadas por concentrações elevadas de dureza.

Análise de água de piscinas e spas

A água demasiado "dura" pode provocar a formação de calamina e a formação de depósitos de carbonato de cálcio. A "água macia" corrói os tubos e as superfícies dentro da piscina, que contêm cálcio (como reboco para piscinas) e outros minerais.

Indústria da energia

A dureza da água pode provocar a formação de calamina nos aquecedores de água e nos tubos das caldeiras. Portanto, é fundamental monitorizar e remover todos os sais, especialmente aqueles que provocam dureza.

Indústria de fabrico de produtos químicos

Monitorize a água recebida quanto ao teor mineral para ajustar corretamente a qualidade da água do produto e os fatores sensoriais. Monitorize o desempenho dos sistemas de amaciamento de água para evitar a formação de calamina e analise a carga em sistemas de osmose inversa. A monitorização contínua da água de caldeiras/refrigeração (que sai do condensador) ajuda a detetar níveis reduzidos e variáveis de dureza que podem provocar a formação de calamina na tubagem, nos condensadores e nos secadores ao longo do tempo. Isto permite aos operadores gerir os níveis de dureza, evitando danos e perdas de receitas devido ao tempo de inatividade.

Indústria alimentar

Monitorize e faça a gestão da dureza total para otimizar a água de abastecimento de caldeiras e torres de refrigeração. Isto minimiza a utilização de produtos químicos, evita a corrosão/formação de calamina e protege o equipamento da estação.

Indústria mineira

A água é essencial para a metalurgia e mineração, mas a indústria é raramente o único consumidor de água próximo de locais de extração ou processamento. Ao monitorizar e tratar a água de nascente, as empresas mineiras não só garantem o cumprimento dos seus próprios padrões de qualidade, como também podem contribuir para a saúde das comunidades, dos recursos agrícolas e dos ecossistemas no processo. Quer seja obtida a partir de aquíferos ou precipitação, oceanos ou lagos, rios ou riachos, através de abastecimento comercial ou municipal, a água utilizada na mineração está interligada com o ciclo da água de toda a região.

Indústria papeleira e de pasta de papel

Monitorize a dureza total nos recursos hídricos para evitar a corrosão e/ou a formação de calamina no equipamento, bem como os efeitos de elevada dureza na qualidade do produto.

Indústria das bebidas

A dureza da água usada para produzir bebidas pode afetar suas propriedades organoléticas.

Como é medida a dureza da água?

Titulação

A dureza é normalmente medida por titulação colorimétrica com uma solução de EDTA. Uma titulação envolve a adição de um indicador e, em seguida, de uma solução titulante em pequenos incrementos a uma amostra de água até a amostra mudar de cor. Pode titular uma amostra para dureza total utilizando uma bureta ou um kit de teste de dureza da água. Também pode medir a dureza de cálcio separadamente da dureza de magnésio, ajustando o pH e utilizando diferentes indicadores.

Kits de teste mediante contagem de gotas

Este teste de dureza utiliza um conta-gotas para adicionar a solução de EDTA à amostra e as contagens de gotas são proporcionais à dureza da água. O kit de teste de dureza total, modelo HA-71A, utiliza o indicador ManVer ® e funciona melhor com amostras de água natural, sobretudo na presença de ferro ou manganês, ou quando a alcalinidade é elevada. Os modelos de kits de teste 5-B, 5-EP e 5-EP/MG-L, que utilizam o reagente UniVer ®, funcionam melhor com amostras industriais que podem ter concentrações elevadas de metais, como o cobre. Estão disponíveis outros kits de teste para medir a dureza de cálcio e magnésio separadamente.

Dureza total, modelo 5-B

Dureza total, modelo 5-EP

Titulador digital

Os kits que utilizam o titulador digital podem medir a dureza de forma mais precisa do que os kits de titulação mediante contagem de gotas. Isto deve-se ao facto de o titulador digital dispensar a solução de EDTA em incrementos muito pequenos com maior precisão. Os kits de teste de dureza com titulador digital utilizam o indicador ManVer ®.

Dureza (total e Ca), modelo HAC-DT

Conjunto de reagentes LR de dureza (cálcio e total sequenciais)

Conjunto de reagentes HR de dureza (cálcio e total sequenciais)

Tiras de teste

Quando a tira de teste de dureza da água é mergulhada numa amostra de água, a tira muda de cor e é comparada com base numa tabela. A tabela apresenta cores para concentrações de 0, 25, 50, 120, 250 e 425 ppm, ou 1, 1,5, 3,7, 15 e 25 gpg. Utilize as tiras de teste quando um intervalo geral de dureza for suficiente. As tiras de teste não devem ser utilizadas quando for necessário um valor exato de dureza.

Dureza total: 0 - 425 mg/L

Tiras de teste 5 em 1

Colorimetria ou espectrofotometria

Utilize um colorímetro ou espectrofotómetro quando for necessário medir a dureza de água extremamente macia, em que se prevê que a concentração seja inferior a 4 mg/L como CaCO3 (método de calmagite).

De bancada/portáteis:

Conjunto de reagentes de calmagite

Utilize um espectrofotómetro quando for necessário medir uma dureza ultrabaixa na água, em que se prevê que a concentração seja inferior a 1 mg/L como CaCO3 (método de clorofosfonazo).

De bancada:

Conjunto de reagentes de clorofosfonazo, solução a granel

Conjunto de reagentes de clorofosfonazo, saquetas de solução

Utilize um espectrofotómetro para medir intervalos mais elevados de dureza total, Ca e Mg.

De bancada:

Dureza total LCK327 (1-20° dH)

Magnésio LCK326 (0,5 - 50 mg/L)

Elétrodo ISE

O cálcio também pode ser medido utilizando um elétrodo seletivo de iões, como o Radiómetro ISE25Ca ou o Elétrodo seletivo de iões cálcio (ISE) 9660C. Um elétrodo é o melhor método de utilização quando a cor ou a turvação da amostra interfere com a titulação colorimétrica ou com os métodos espectrofotométricos.

De bancada:

Titulador AT1000

Pacote de aplicação de titulação AT1000 para dureza de Ca e Mg

Pacote de aplicação de titulação AT1000 para pH/alcalinidade e dureza

Análise online

Os analisadores online permitem uma monitorização contínua da dureza. Estes equipamentos podem ativar alarmes ou controlar bombas de abastecimento químico quando a concentração de dureza atinge um nível selecionado.

Analisadores de dureza da série EZ

Amaciamento da água

Para reduzir a dureza indesejável, a água deve ser amaciada. Normalmente, os métodos de amaciamento dividem-se em duas categorias principais:

1. Processo de amaciamento de permuta iónica

Este processo permuta catiões que provocam dureza com catiões que não provocam dureza, normalmente sódio, utilizando uma matriz de permuta de iões natural ou sintética, por exemplo, resina. Por exemplo, as matrizes que ocorrem naturalmente incluem areia verde e zeólitos. Diferentes resinas de permuta iónica (ou matrizes) possuem propriedades variáveis. Os materiais sintéticos tendem a ter uma maior capacidade de permuta, pelo que são melhores para remover níveis mais elevados de dureza. As resinas que utilizam hidrogénio como catião são normalmente referidas como desmineralizadores e geralmente são compostas por resinas de permuta catiónica e aniónica para manter o pH neutro. Por razões de saúde, é importante salientar que a resina à base de sódio aumenta os níveis de sódio na água tratada. Isto também pode causar interferência em alguns métodos de dureza ULR.

Uma vez esgotada a capacidade de permuta de uma resina, a maior parte pode ser regenerada, pelo que é importante monitorizar a dureza dos efluentes para determinar quando a coluna necessita de regeneração. Neste processo de dois passos, a unidade é em primeiro lugar lavada para remover quaisquer sedimentos e, em seguida, é realizada a circulação de uma solução de salmoura através da resina em determinadas condições para substituir os iões cálcio e magnésio acumulados pelo catião utilizado originalmente para o amaciamento.

Vantagens

• O método não afeta de forma significativa outras propriedades da água, como o pH.
• A dureza que provoca catiões que não o magnésio e o cálcio também é removida por este processo.
• Este processo pode reduzir a dureza para aproximadamente zero.

Desvantagens

• Os níveis elevados de ferro ou manganês na água podem obstruir resinas de permuta iónica.
• As resinas de sódio podem aumentar os níveis de sódio na água final e causar interferência em alguns métodos de monitorização de dureza ULR.
• Um teor de sólidos elevado pode obstruir os leitos de resina, causando despesas adicionais.

2. Processo de amaciamento da precipitação

Normalmente, a precipitação é realizada através do processo sódico-cálcico. Quando a cal é adicionada à água dura, provoca uma reação à dureza carbonatada presente, produzindo sólidos que têm de ser removidos da água. A cal e o carbonato de sódio podem ser utilizados em conjunto para remover a dureza carbonatada e não carbonatada. Em comparação com a precipitação de cálcio, a precipitação de magnésio requer o dobro da quantidade de aditivos químicos e gera o dobro da quantidade de lamas que devem ser removidas. O excesso de dióxido de carbono tem de ser removido antes do amaciamento, pois pode impedir a precipitação de cal.

Vantagens

• Este processo pode remover o excesso de ferro e fluoreto.
• Devido ao pH elevado, as bactérias e os vírus podem ser removidos por este processo.
• Com um controlo adequado, a corrosividade e a formação de incrustações podem ser controladas através deste método.

Desvantagens

• Produz uma quantidade considerável de lamas que requer eliminação.
• Os custos operacionais e químicos são elevados.
• A adição de carbonato de sódio pode afetar os níveis de sódio na água.
• A recarbonatação ou a reintrodução de dióxido de carbono deve ser realizada após o amaciamento para um pH inferior, para remover o excesso de cal e para incentivar a precipitação de qualquer carbonato de cálcio restante.
• Este processo não consegue reduzir a dureza para zero.
• Este processo requer um elevado grau de competências de controlo do operador.

Perguntas frequentes