Bicarbonato de Cálcio

3 Amaciadores de Água

Escala sobre itens de enjaulamento e outros equipamentos metálicos, incluindo depósitos minerais em válvulas utilizadas em sistemas de rega automatizados, tem origem em minerais encontrados na chamada água “dura”. A dureza da água é causada pela presença de bicarbonato de cálcio e magnésio, ferro e outros minerais ou metais (expressos em ppm ou mg/l). Por definição, a água é geralmente considerada “dura” se a concentração mineral exceder 60 mg/l. Além de causar depósitos de calcário (particularmente em situações em que é utilizada água quente, como lavagem de gaiolas e autoclavagem), a água dura também reduz a eficácia dos detergentes, resultando no aumento do uso de sabão.

De acordo com o US Geologic Survey, 85% da água doméstica está no extremo “dura” do espectro (Briggs e Ficke, 1977). Conseqüentemente, a maioria das instalações de pesquisa animal será confrontada com a atenuação de algum grau de dureza da água e desmineralização da água para lavagem de gaiolas, autoclaves e consumo animal. Em geral, a água mais dura (superior a 1.000 mg/l) está em riachos e águas subterrâneas associadas no Kansas, Texas, Novo México, Arizona e sul da Califórnia (Briggs e Ficke, 1977). A água moderadamente dura (61-121 mg/l) é comum em muitos dos rios do Tennessee, nas regiões dos Grandes Lagos, Noroeste Pacífico e Alasca. A água mais mole ocorre na Nova Inglaterra, nos estados do Atlântico Sul, do Golfo e do Havaí. Infelizmente, a geografia não se permite um simples valor preditivo para a dureza da água. Água dura e muito dura (>121 mg/l) pode ser encontrada em alguns riachos dentro da maioria das áreas do país, incluindo intercalada naqueles locais onde a água mole é geralmente encontrada.

Amaciadores de água removem essencialmente todo o cálcio e magnésio, mas apenas extraem aproximadamente 5-10 mg/l de ferro. Felizmente, o ferro não está geralmente presente em concentrações superiores a 10 mg/l na água doméstica. Estes iões metálicos na água são trocados por iões de sódio dentro do amaciador de água. Como o sódio não precipita nos tubos ou reduz as propriedades efectivas dos detergentes, os efeitos prejudiciais da água dura são eliminados através do amolecimento. Nos raros casos em que o teor de ferro dissolvido na água é superior a 4 mg/l após o amolecimento da água, deve ser utilizado um meio adicional de remoção do ferro. As tecnologias que podem ter aplicação incluem aeração, filtração catalítica específica adicional, filtração de areia verde manganês, ozonização e, possivelmente, cloração.

Exceto para prevenir a acumulação de incrustações nas válvulas de água potável e reduzir o risco de falha das válvulas, a água amolecida por si só não oferece muita vantagem adicional em termos de garantir a saúde animal ou evitar a confusão da variabilidade experimental. Enquanto o processo remove cálcio, magnésio e a maioria do ferro que causam incrustações nas linhas de água, tanques de água quente e válvulas de água, deixa resíduos de cloreto, orgânicos e sedimentos em suspensão. Assim, para o tratamento mais eficaz da água potável, os amaciadores de água devem ser utilizados em série após os sedimentos e filtros de carbono e como pré-tratamento para qualquer sistema RO. O amaciamento da água antes do tratamento pelo sistema RO também prolonga a vida útil da membrana RO e melhora muito o desempenho e economia do sistema RO.

O processo de amaciamento é realizado através de um ciclo químico de troca e regeneração. A água filtrada é lavada sobre um leito de resina que liga cálcio, magnésio e ferro e os troca por íons sódio. Eventualmente, a matriz química carrega totalmente com cálcio e magnésio e esgota o sódio, e o sistema não é mais capaz de amolecer a água. Para restaurar a capacidade de troca iónica da resina, o sistema regenera por retrolavagem da resina para remover depósitos, recarregando a resina por imersão numa solução salina (salmoura) e depois enxaguando o excesso de sal e iões de água dura para um dreno. A salmoura forte, constituída pelo fornecimento de sal ao amaciador, desloca todo o cálcio e magnésio que se acumulou sobre a resina e restaura o sódio. Os equipamentos de amaciamento de água utilizam três métodos gerais de regeneração: temporizador, dosador e regeneração por demanda (DIR). O método do temporizador inicia e pára a regeneração automaticamente em intervalos predefinidos e independentemente do uso, conforme definido por um relógio de ponto. Como corre o risco de sobre ou sub regeneração do sistema, ele não é recomendado. A tecnologia dosímetros usa uma válvula de controle eletrônico digital controlada por um medidor eletrônico. A aplicação rastreia a quantidade de água utilizada, e uma vez que um volume predefinido tenha sido amolecido, inicia o ciclo de retrolavagem e regenera. As operações DIR rastreiam o tratamento e a dureza da água. A regeneração só se inicia quando o sistema foi usado para a capacidade para uma eficiência ótima. Os sistemas DIR geralmente têm dois tanques de amolecimento e um tanque de salmoura, e enquanto um tanque está amolecendo o outro tanque regenera. Destes três métodos, o DIR é o mais eficiente. Tanto ele como o método dosado oferecem economia no uso de sal e água ao longo do método relógio de tempo. O tempo e a frequência do processo de regeneração da resina são regidos pelo tamanho do sistema e pela condição inicial da água, mas geralmente deve ocorrer a cada 5-10 dias e requer várias horas. O processo de regeneração, entretanto, pode ser cronometrado na maioria das unidades para que não ocorra durante as horas de “pico”. Se não houver possibilidade de tempo parado, é necessário um tanque de retenção de água, ou amaciadores adicionais.

Amaciadores de água são dimensionados e especificados de acordo com a demanda de volume e a dureza inicial da água. Especialistas terão de ser consultados para determinar as especificações dos amaciadores de água necessários para uma determinada instalação, com base nas necessidades para as quais a água amaciada será utilizada.

O processo de troca iónica da água amaciadora pode gerar potenciais riscos de pesquisa e saúde animal, a menos que seja realizada uma purificação adicional eficaz (por exemplo, osmose inversa, destilação). Uma vez que os íons cálcio e magnésio são substituídos por íons sódio, a concentração de sódio na água irá aumentar. Em áreas onde a água é extremamente dura, a quantidade de sódio introduzida na água pode ter efeitos subclínicos nos animais – por exemplo, a hipernatremia iatrogênica pode confundir experimentos envolvendo insuficiência cardíaca, insuficiência renal crônica, coma, convulsões e situações que requerem dietas hipossódicas.