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Sílica na Água - Parte 2: Concentração de saturação e fatores importantes na operação de osmose reversa e caldeiras

Neste segundo post sobre a sílica, vamos tratar sobre uma propriedade a qual o conhecimento é muito importante quando estamos tratando de sistemas que concentram a água, como a osmose reversa e caldeiras por exemplo: a concentração de saturação. 


À medida que esses sistemas vão concentrando a água para geração de vapor ou permeado, a concentração dos minerais vai aumentando no líquido restante. A saturação ocorre quando o mineral atinge uma concentração tal que a solução não comporta mais mineral na forma diluída e então é a partir daí que começam a formar-se cristais, que afetam a operação desses sistemas. Conhecer esses limites de concentração é uma tarefa importante na hora de operar ou diagnosticar problemas nas plantas.


A Sílica possui uma concentração de saturação relativamente baixa quando comparada a outros componentes ionizados como carbonatos, sulfatos e cloretos. Em condições neutras e em temperatura ambiente, acima de 120 mg/L a sílica pode apresentar já formação de cristais. Porém, como o gráfico da figura mostra, dois fatores influenciam de forma significativa a solubilidade da sílica: o pH e a temperatura.



De acordo com o gráfico, pode-se perceber que a partir do pH 9, mantida a mesma temperatura, a saturação da sílica começa a subir consideravelmente. Isso significa que para um pH mais alto, mais sílica fica na forma iônica e o risco de incrustação com seus cristais é diminuído. Para uma osmose reversa, isso significa poder operar com uma recuperação mais alta e reduzir a vazão de rejeito descartada. 


Já em uma caldeira, se percebe que ambos fatores influenciam positivamente no controle da incrustação pois quanto mais alta a temperatura, maior a concentração de saturação da sílica. De fato, esta característica é importante pois trabalhar com uma concentração mais alta de sílica em uma caldeira significa poder ter menos purgas de água, aumentando a eficiência do sistema de geração de vapor.


Não apenas pH e temperatura podem ser alterados para mudar a concentração de saturação. Adicionar algum íon que altere a solubilidade da sílica ou um complexante que sequestre o íon e não permita que se deposite nas paredes também é uma alternativa. Este é o papel dos produtos químicos conhecidos como anti-incrustantes. Mas este é um tema para os próximos posts.


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