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A água dura e o problema da incrustação

O que é a água dura ou água calcária?

A dureza da água é predominantemente causada pela presença de sais de Cálcio e Magnésio, na forma mais comum de carbonatos e bicarbonatos, além de cloretos, nitratos e sulfatos. Nas regiões de rochas calcárias, a água subterrânea apresenta esta característica devido à dissolução desses minerais durante seu movimento através do subsolo.

A dureza da água é medida geralmente com base na quantidade de partes por milhão (ppm) ou miligramas por litro (mg/l) de Carbonato de Cálcio CaCO3. Quanto mais alto este valor, mais "dura" será considerada a água.

Para efeito de potabilidade para consumo humano, são admitidos valores relativamente altos de dureza. No Brasil, a Portaria do Ministério da Saúde n.º 2.914 de 14 de dezembro de 2011, estabelece o limite máximo de 500 mg/l para que a água seja admitida como potável. A objeção fica por conta do gosto, que eventualmente pode ser considerado uma característica desagradável.

Classificação da água
conforme o teor de dureza
muito branda
0 a 70 ppm
branda
70-135 ppm
média dureza
135-200 ppm
dura
200-350 ppm
muito dura
mais de 350 ppm

Para um número vasto de aplicações, como combate a incêndio ou lavagem das ruas, a água teria de ser muito dura antes de causar problemas. Para outros usos, tanto domésticos como industriais, no entanto, a água dura causa muitos inconvenientes provocados pela incrustação dos sais, além da incapacidade ou dificuldade de o sabão fazer espuma.

O que são incrustações?
 
As incrustações aparecem quando a água dura corre através de tubulações, através de equipamentos e máquinas ou em superfícies onde mantém contato.
 
 
O cálcio e o magnésio dissolvidos na água se cristalizam de forma desordenada e estes cristais se aderem um ao outro e às superfícies de contato, produzindo de imediato, crostas firmes e sólidas que tem um efeito danoso no fluxo da água, com mostra a figura.
 
 
Fatores que aceleram as incrustações
 
Incrustações aparecem particularmente em pontos onde existe mudança de pressão, como nas conexões onde o fluxo é turbulento pela existência de obstáculos e válvulas, pelas mudanças de direção e em saídas de água como torneiras, chuveiros e registros. A queda brusca de pressão favorece a formação de cristais de cálcio, cuja estrutura adere e se deposita em qualquer lugar.
 
Incrustações ocorrem também quando a temperatura da água aumenta dentro das tubulações ou sistemas; quanto mais quente a superfície, mais rápida a deposição dos cristais de cálcio. Estes problemas podem ser encontrados em aquecedores, caldeiras e trocadores de calor. Veja imagem abaixo.
 
 
 
Problemas causados pelas incrustações de cálcio e ferrugem
 
 
Dentre os inúmeros problemas causados pelas incrustações de cálcio e pela ferrugem à elas associada, podemos destacar os seguintes:
  • Bloqueio do sistema de tubulações;
  • Perda de pressão de água devido à redução do diâmetro do tubo;
  • Acúmulo de ferrugem nos tubos que pode provocar corrosão;
  • Desenvolvimento de bactérias em tubulações de água potável;
  • Reparos contínuos nos sistemas e em equipamentos comerciais e industriais;
  • Substituição de todo o sistema de tubulação;
  • Perda de energia nos sistemas de água quente e alto custo de aquecimento;
  • Superfícies sem brilho em cozinhas e instalações sanitárias;
  • Alto custo de limpeza e necessidade de detergentes mais agressivos;
  • Falhas em equipamentos e máquinas;
  • Alto custo de produção devido à manutenção de equipamentos;
  • Queda na produtividade da empresa.

Ferrugem associada às incrustações de cálcio
 
As incrustações formadas apenas por cálcio e magnésio são de cor branca, mas a maioria das incrustações tem uma cor marrom, pois todo o ferro contido na água e suas partículas oxidadas aderem às crostas existentes e criam condições favoráveis ao processo de corrosão dos tubos.
 
Desenvolvimento de bactérias: Efeito colateral
 
A rugosidade da superfície das incrustações cria um campo fértil para a proliferação de bactérias e outros micro-organismos indesejáveis, seja em ambiente de água fria ou quente.

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