A floculação é um processo de agregação de partículas muito importante no tratamento de água potável. O intuito dessa etapa é de realizar a separação de partículas coloidais. Os flóculos formados podem se depositar ao fundo dos tanques de tratamento, facilitando a limpeza da água. Saiba mais sobre esse processo, como ele ocorre e outras características.
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O que é a floculação
A floculação é um método para realizar a agregação de partículas coloidais. Essas partículas, por conta de seu tamanho, não precipitam nem podem ser separadas por filtração. Sendo assim, um agente floculante é adicionado à solução em questão, que faz com que, cada vez mais, as partículas se juntem. Elas se agregam em flóculos, ou flocos, que acabam tendo tamanho e massa suficiente para poder se sedimentar ao fundo do recipiente em que se encontram, pela decantação.
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Como ocorre a floculação
Coloides não podem ser separados pela ação da gravidade, ou seja, por decantação, nem por filtração, por conta do tamanho das partículas. Sendo assim, um agente coagulante é adicionado à solução, geralmente o sulfato de alumínio (Al2(SO4)3) ou o cloreto férrico (FeCl3). Esse aditivo, então, sofre uma série de reações químicas na água, até que esteja carregado com uma carga positiva. Porém, o processo de floculação não se dá por reações químicas, e sim por interação de Van der Waals entre o aditivo e o coloide.
As partículas coloidais, geralmente, têm carga negativa. Dessa forma, os coloides serão atraídos pelo agente coagulante, formando flocos cada vez maiores. Esses agregados, com o tempo, são grandes o suficiente para decantar no fundo do recipiente. Esse processo precisa acontecer em condição de agitação lenta, eficaz para haver choques entre os coloides e o aditivo químico, mas que não seja rápida e destrua o floco formado.
É uma das primeiras etapas de tratamento de água. Quando a água de rios ou represas chegam na Estação de Tratamento, ela tem aspecto sujo e barrento, indicativo da presença de partículas coloidais. Portanto, antes de passar pelas etapas de eliminação de microorganismos (desinfecção) e filtração, a água passa pela etapa de floculação, para separação das partículas coloidais.
Floculação e flotação
A flotação também é um processo de separação de misturas heterogêneas sólidas e líquidas. Porém, nesse caso, não ocorre a adição de aditivos químicos floculantes. Na flotação, bolhas de ar são inseridas no líquido e as partículas sólidas se aderem à superfície da bolha e são carregadas para a superfície da solução. Essa inserção do ar pode ser feita de modo mecânico, com bombas de pressurização, ou pela adição de compostos químicos chamados de coletores, que formam espuma na solução, carregando consigo as partículas.
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Floculação e coagulação
São termos semelhantes. Tanto que o nome do agente químico adicionado no processo de floculação é “agente coagulante”. A coagulação consiste em proporcionar uma redução nas forças intermoleculares que existem entre as partículas coloidais, para que elas possam se agrupar, formando coágulos. Por outro lado, a floculação é o agregamento de vários coágulos, que forma flóculos. O que acontece é que esses processos são rápidos, não havendo uma distinção propriamente dita de um para outro. No momento que a coagulação ocorre, a floculação já começa a acontecer também. Por isso, os termos podem ser aplicados como sinônimos, se tratando de tratamento de água, por exemplo.
Vídeos sobre o processo de floculação
Agora que o conteúdo já foi apresentado, veja alguns vídeos que o ajudarão a assimilar o tema estudado.
Diferença entre floculação, coagulação e flotação
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A floculação é um processo empregado em tratamento de águas que consiste na adição de um agente químico que fará com que partículas coloidais se agrupem e decantem no fundo dos recipientes. É um termo muitas vezes confundido com os termos de coagulação e flotação. Saiba a diferença entre esses três processos que são usados em estações de tratamento de água.
Questão do ENEM sobre separação de misturas
Como já dito, são floculação e flotação são termos semelhantes, porém significam coisas completamente diferentes. Saiba de uma vez por todas, com essa questão do ENEM, qual a diferença que existe entre esses dois termos.
A floculação no tratamento de água para consumo humano
A água que é consumida pela população em geral deve passar por um tratamento específico. Esse tratamento faz a remoção de qualquer sujeira existente na água, além da eliminação de microrganismos que fazem mal para a saúde. Uma das etapas desse tratamento é a floculação. Veja quais as etapas necessárias para que a água chegue às residências, pronta para o consumo.
Em síntese, a floculação consiste em adicionar um agente químico coagulante a uma mistura coloidal para realizar a separação das partículas sólidas da solução líquida. Não pare de estudar por aqui, veja também sobre o Efeito Tyndall, um fenômeno que ocorre com soluções coloidais.
Referências
Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente (2005) – Peter Atkins e Loretta Jones
Química: a ciência central (1999) – Theodore L. Brown, Eugene H. LeMay, Bruce E. Bursten e Julia R. Burdge
Fundamentos de Química Analítica (1963) – Douglas A. Skoog, Donald M. West, F. James Holler e Stanley R. Crouch
Por Lucas Makoto Tanaka dos Santos
Bacharel em Química pela Universidade Estadual de Maringá (UEM), mestrando em Química Analítica, com ênfase em desenvolvimento de métodos analíticos, metabolômica e espectrometria de massas no Laboratório de Biomoléculas e Espectrometria de Massas (LaBioMass), na mesma universidade.
Tanaka dos Santos, Lucas Makoto. Floculação. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/quimica/floculacao. Acesso em: 20 de April de 2024.
1. [ENEM 2020]
Na etapa de floculação, que ocorre em um tanque de concreto com água em movimento, as partículas se aglutinam em “flocos” maiores. Nos próximos tanques, as partículas grandes de sujeira se encaminham para o fundo por ação da gravidade, formando o “lodo”, que é separado da água.
O trecho acima descreve uma parte do processo realizado em uma Estação de Tratamento de Água. Qual é o nome do processo subsequente à etapa de floculação?
a) Decantação.
b) Filtração.
c) Peneiração.
d) Sifonação.
e) Fluoretação.
A etapa subsequente da floculação é a decantação. Os flóculos devem sedimentar ao fundo do tanque em uma estação de tratamento. Portanto, a alternativa correta é a letra a) Decantação.
2. [ENEM 2015]
Um grupo de pesquisadores desenvolveu um método simples, barato e eficaz de remoção de petróleo contaminante na água, que utiliza um plástico produzido a partir do líquido da castanha-de-caju (LCC). A composição química do LCC é muito parecida com a do petróleo e suas moléculas, por suas características, interagem formando agregados com o petróleo. Para retirar os agregados da água, os pesquisadores misturam ao LCC nanopartículas magnéticas.
KIFFER, D. Novo método para remoção de petróleo usa óleo de mamona e castanha-de-caju. Disponível em: www.faperj.br. Acesso em: 31 jul. 2012 (adaptado).
Essa técnica considera dois processos de separação de misturas, sendo eles, respectivamente,
a) flotação e decantação.
b) decomposição e centrifugação.
c) floculação e separação magnética.
d) destilação fracionada e peneiração.
e) dissolução fracionada e magnetização.
Como ocorre a formação de agregados das moléculas, o processo é chamado de floculação. Uma vez que esse agregado, ou flóculo, formado é misturado com as nanopartículas magnéticas, pode ser facilmente removido com a utilização de um ímã. Portanto, a alternativa correta é a letra c) floculação e separação magnética.