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Sílica-gel: o que é? |
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Sílica-gel nada mais é do que sílica (dióxido de silício, SiO2), substância abundante na crosta terrestre (areia). A diferença entre ambas está na estrutura: a areia é cristalina e não porosa e a sílica-gel é não cristalina e porosa. É produzida pela reação do ácido sulfúrico com silicato de sódio, ou seja, é uma sílica artificial.
A porosidade da sílica assim obtida é bastante alta, o que lhe dá a propriedade de absorver água na proporção de até 40% do seu peso. Por isso, é amplamente usada como dessecante para remover umidade em embalagens de equipamentos sensíveis (aparelhos eletrônicos, instrumentos, etc).
Apresenta várias vantagens em relação a outros dessecantes químicos: é inodora, insípida, não tóxica (isso não significa que possa ser ingerida), tem boa resistência mecânica, é quimicamente estável e pode ser regenerada através do aquecimento (cerca de 150°C).
Soprando uma garrafa |
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É bem conhecido o fenômeno de se produzir um apito através do sopro na boca de uma garrafa vazia, na direção indicada pela seta vermelha na figura abaixo.
O ar contido na garrafa funciona como elemento elástico e a energia do fluxo de ar provoca a vibração na freqüência de ressonância do conjunto. Essa freqüência pode ser calculada de forma aproximada pela fórmula seguinte.
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| Fig 01 |
f: freqüência em hertz. c: velocidade do som no ar em m/s (cerca 343 m/s a 20ºC). A: área do bocal em m2 (π D2 / 4).
V: volume da garrafa em m3. h: comprimento em m do pescoço H mais um fator de aproximadamente 1,5 vezes o raio do bocal (1,5 D / 2). Em termos técnicos, a garrafa trabalha como um ressonador Helmholtz.
Tratamento de água |
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A figura abaixo dá o esquema simplificado do processo de tratamento para se obter água potável a partir da água bruta captada de mananciais naturais (rios, lagos).
A água bruta contém partículas sólidas em suspensão que devem ser removidas. Essas partículas são aglutinadas, formando flocos, por meio de um agente químico. Para isso, é bastante usado o sulfato de alumínio, Al2(SO4)3, que reage com a água para formar o hidróxido de alumínio, Al(OH)3, cuja consistência gelatinosa provoca a formação dos flocos.
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| Fig 01 |
A água com flocos passa para o decantador, que é dimensionado para a água fluir em baixa velocidade e os flocos se depositam no fundo, formando o lodo.
Do decantador, a água é bombeada para um filtro de areia, para remover partículas ainda restantes e proporcionar alguma desinfecção.
Entretanto, a filtração não garante a eliminação de germes patogênicos porventura existentes. O cloro é o agente germicida padrão para o processo. É dosado em B da figura, na forma de gás no caso de grandes instalações. O cloro gasoso é altamente venenoso, exigindo cuidados especiais de operação e de manutenção. Instalações menores usam em geral algum composto, como o hipoclorito de sódio, para maior segurança. Lembrar que a toxidade do cloro não é transmitida à água, uma vez que a dosagem é feita no nível suficiente para eliminar os germes, sem representar perigo para o consumo humano.
Em B também pode ser dosado um agente alcalino (cal, hidróxido de sódio) para correção final da alcalinidade.
O processo não remove contaminações químicas, razão pela qual cidades ficam em geral sem água tratada quando algum acidente ecológico contamina suas fontes de abastecimento.
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