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Separação de Misturas e Simulação de Tratamento de Água

Estratégias de ensino-aprendizagem

Experimento simples que simula o tratamento de água que ocorre em estações e ajuda a lembrar técnicas de separação de misturas.
Imagem de estação de tratamento de água
Imagem de estação de tratamento de água
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O objetivo desse experimento é ajudar o professor a mostrar aos alunos como as técnicas de separação de misturas são aplicadas nos sistemas de tratamento de água.

Materiais e reagentes:

  • 3 garrafas de refrigerante de 2 L;
  • Areia fina;
  • Areia grossa;
  • Pequenas pedras bem lavadas (se estiverem sujas, o resultado do experimento será comprometido);
  • Carvão ativo;
  • Algodão;
  • Terra;
  • Água;
  • Solução de sulfato de alumínio saturada (o sulfato de alumínio pode ser encontrado em locais que comercializam materiais para piscina);
  • Solução de hidróxido de cálcio saturada (a cal hidratada, ou hidróxido de cálcio, pode ser encontrada em lojas de materiais de construção e deve ser manuseada com cuidado. Para obter a sua solução, basta adicionar pequenas quantidade de cal hidratada à água);
  • Colheres plásticas.

Procedimento Experimental:

1.       Corte as garrafas pela metade, de modo a formar os recipientes da ilustração abaixo. A garrafa D deve ter um orifício lateral próximo à parte superior. Tenha cuidado ao cortar as garrafas. As extremidades que podem ser cortantes devem ser envolvidas com uma fita adesiva, de preferência.

2.       Arrume o filtro na parte C conforme o esquema abaixo (de baixo para cima: 10 cm de algodão seco, 1 camada fina de carvão ativo, camada de 2cm de espessura de areia fina, 2 cm de espessura de areia grossa e 4 cm de pedras). Lembre-se que o filtro deve estar úmido antes de iniciar o experimento;

Esquema do experimento de separação de misturas e simulação de tratamento de água

3.       Misture uma colher de terra com 100 mL de água no recipiente A;

4.       Aguarde 5 minutos e despeje o líquido da fase superior no recipiente B;

5.       Adicione 1 colher cheia de sulfato de alumínio e uma de hidróxido de cálcio sob agitação ao recipiente B;

6.       Deixe o recipiente em repouso e observe o que ocorre após alguns minutos;

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7.       Transfira o líquido da fase superior para o recipiente C (filtro em camadas);

8.       Recolha o filtrado no recipiente D.

Resultado e Discussão:

O professor deve relacionar os processos feitos com os métodos de separação aprendidos na teoria e as respectivas etapas do tratamento de água.

Por exemplo, por duas vezes mandou-se deixar a mistura em repouso e depois de algum tempo transferir apenas a fase superior para outro recipiente. Esse processo de separação de misturas é denominado decantação e na estação de tratamento de água a decantação é aplicada para a deposição dos flocos de sujeira no fundo do decantador.

Tanque de decantação

Além disso, outra etapa que foi feita e é realizada nas estações é a floculação, isto é, adição de sulfato de alumínio ou de cloreto de ferro e cal, que são substâncias que aglutinam as impurezas.

Floculação em estação de tratamento de água

A filtração também foi feita retendo as partículas que não foram separadas na decantação.

O professor pode perguntar aos alunos se teve alguma fase do tratamento de água de uso doméstico que não foi mencionada nesse experimento. Uma delas foi a desinfecção, na qual os microrganismos são eliminados com a adição de cloro e em algumas estações a água recebe flúor (fluoretação), um recurso a mais para a prevenção contra cáries nos dentes.

Portanto, é importante o professor ressaltar aos alunos que já que essa água não passou pelo processo de desinfecção, ela não pode ser consumida.

Com todos esses processos em mente, pode-se iniciar uma discussão sobre atitudes a serem tomadas para evitar o desperdício da água doméstica e de que formas ela pode ser reutilizada.

Esquema de processos de tratamento de água em estação


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

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