Marcos Vianna

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pH e cloração

 

pH mais baixo aumenta a eficiência da cloração?

 

É o que dizem! Por que será?

 

Quando adicionamos cloro molecular na água, ele reage e forma o ácido hipocloroso.

 

Cl2(aq)+H2O(aq)HCl(aq)+HClO(aq)\begin{equation*} Cl_2 (aq) + H_2O (aq) ⇌ HCl (aq) + HClO (aq) \end{equation*}

 

O ácido hipocloroso é o agente desinfetante.

 

Ele permanece em equilíbrio na água com sua forma dissociada, o ânion hipoclorito:

 

HClO(aq)H+(aq)+ClO(aq)\begin{equation*} HClO (aq) ⇌ H^+ (aq) + ClO^- (aq) \end{equation*}

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O ácido hipocloroso é melhor desinfetante que o ânion hipoclorito.

 

Quando o pH á baixo, a concentração de íons hidrogênio é maior. Então, o equilíbrio acima se desloca para a esquerda e a concentração do ácido hipocloroso aumenta.

 

O gráfico da figura abaixo mostra como ficam as concentrações dessas moléculas à temperatura de 20°C em função do pH da água.

 

pH e cloração

 

Por que o ácido hipocloroso é mais eficiente do que o ânion hipoclorito?

 

Pelo menos duas razões podem ser citadas para justificar este fato: o potencial de redução e as cargas negativas presentes na membrana celular dos microrganismos.

 

Potencial de redução

 

Trata-se de um conceito físico-química.

 

Em poucas palavras, o que se tem é o seguinte:

Potencial de redução do ácido hipocloroso

 

HClO+H++2eCl+ClO+H2O;Eo=1,49V\begin{equation*} HClO + H^+ +2 e^- → Cl^- + ClO^- +H_2O; E^o=1,49 V \end{equation*}

 

Potencial de redução do ânion hipoclorito

 

ClO+H2O+2eCl+2OH;Eo=0,90V\begin{equation*} ClO^- + H_2O +2 e^- → Cl +2OH^-; E^o=0,90 V \end{equation*}

 

O que significa o potencial de redução E°?

 

Em ambos os casos, o ácido hipocloroso e o ânion hipoclorito aceitam os elétrons liberados pelos microrganismos e são reduzidos. Os microrganismos, por sua vez são oxidados.

 

O potencial de redução do ácido hipocloroso é superior ao do ânion hipoclorito.

 

Maior potencial de redução significa agente oxidante mais forte.

 

Portanto, o HClO é um desinfetante mais forte do que o ânion hipoclorito-.

 

Cargas negativas presentes na membrana celular dos microrganismos

 

Vamos espalhar uma gota d’água contendo impurezas (e microrganismos) sobre uma placa.

 

De um lado, colocamos um polo negativo e, de outro, um polo positivo.

 

pH e cloração

 

Se examinarmos essa gota no microscópio, notaremos que as partículas de impurezas (e, também, os microrganismos) tendem a migrar para o polo positivo.

 

Trata-se de uma propriedade observada na prática com pequenas partículas imersas na água.

 

As partículas, que, de início, são eletricamente neutras, interagem com a água, liberando, em suas superfícies, cargas positivas e absorvendo cargas negativas.

 

Assim sendo, o meio, como um todo, permanece neutro, mas as partículas passam a apresentar carga negativa e ficam cercadas por cargas positivas.

 

Se os microrganismos apresentam cargas negativas em suas superfícies, um ânion hipoclorito terá mais dificuldade para se aproximar deles do que a molécula do ácido hipocloroso, que é eletricamente neutra.

 

Isto também contribui para a maior eficiência desse ácido como desinfetante.

 

Conclusão

 

Na sua ETA, deixe para dosar a cal de correção a jusante do tanque de contato!

 

É por isso que a Portaria 888, do Ministério da Saúde, estabelece tempos de contato que são tão maiores quanto maior for o pH da água a ser desinfetada pela ação do cloro, ver tabela abaixo.

 

Se você aplicar o cloro na entrada do tanque de contato e a cal de correção na saída, preservando o pH mais baixo em seu interior, com certeza a desinfecção será mais eficiente!

 

pH e cloração