Qual a importância dos equilíbrios de solubilidade dentro da Engenharia Sanitária e Ambiental? Exemplifique.
Passo 1
O enunciado pergunta qual é a relevância dos equilíbrios de solubilidade na Engenharia Sanitária e Ambiental e pede um exemplo prático. Para resolver isso, precisamos entender o conceito de solubilidade, a constante de solubilidade (
) e como essa teoria é aplicada no tratamento de água e efluentes.
Passo 2
Um equilíbrio de solubilidade ocorre quando um sólido pouco solúvel se dissocia em íons até que as velocidades de dissolução e precipitação se igualem. Para um sal genérico
que se dissolve segundo
definimos a constante de solubilidade como
Esse valor permite prever se, em dada concentração de íons, o sal permanece dissolvido ou vai precipitar.
Passo 3
Em Engenharia Sanitária e Ambiental, esses equilíbrios são fundamentais para:
. Dimensionar processos de remoção de dureza e metais pesados por precipitação.
. Prever e controlar incrustações (scaling) em tubulações e equipamentos.
. Ajustar o pH ou adicionar reagentes para induzir a remoção de contaminantes (por exemplo, fosfatos, metais pesados).
. Modelar o transporte e destino de espécies químicas em corpos d’água naturais.
Passo 4
Exemplo de remoção de dureza em estação de tratamento de água: precipitação de carbonato de cálcio. As reações relevantes são
Ao adicionar cal (
), aumenta
, o que shift do equilíbrio do carbonato gera mais
disponível para combinar com
e formar
. Como
o excesso de
faz
cair até que se forme o precipitado, reduzindo a dureza da água.
Resposta
Os equilíbrios de solubilidade são essenciais porque permitem prever e controlar a formação ou dissolução de sólidos em água e efluentes, viabilizando processos de remoção de dureza, metais e nutrientes, além de evitar incrustações em sistemas hidráulicos. O exemplo clássico é a remoção de dureza por precipitação de
ao ajustar o pH com cal.