Definição e princípios químicos

O carbonato de hidrogénio (HCO₃-), também conhecido como bicarbonato, é o anião da base conjugada do ácido carbónico (H₂CO₃). É formado em soluções aquosas pela reação do dióxido de carbono (CO₂) com a água (H₂O), o que leva ao ácido carbónico que se dissocia parcialmente para formar carbonato de hidrogénio. Quimicamente, é um importante componente tampão que amortece as flutuações de pH em sistemas aquosos.

Importância na química da água

O carbonato de hidrogénio desempenha um papel decisivo nos ciclos naturais e industriais da água. É um componente essencial da alcalinidade, que descreve a capacidade tampão de um sistema de água. Esta capacidade tampão influencia a estabilidade do valor do pH, o que é particularmente importante no tratamento da água e nos processos biológicos.

Aplicações no tratamento de águas industriais

1. Tratamento da água da caldeira
   Nos circuitos de caldeiras, o carbonato de hidrogénio é frequentemente considerado um componente da química da água de alimentação, uma vez que pode dar origem a carbonato (CO₃²-) e, em última análise, a incrustações quando aquecido. Para evitar esta situação, são utilizados processos químicos de amaciamento ou descarbonização.

2. Tratamento da água de refrigeração
   O carbonato de hidrogénio pode ser tanto benéfico como problemático nos sistemas de água de refrigeração. Ajuda a tamponar o valor do pH, o que apoia a estabilidade da água e minimiza o risco de corrosão. No entanto, uma concentração elevada de carbonato de hidrogénio pode levar à formação de carbonato de cálcio, que se deposita como incrustações nos permutadores de calor e nas tubagens. Estes depósitos reduzem a eficiência da transferência de calor e aumentam os custos de manutenção.

3. Tratamento de águas residuais
   Na tecnologia de águas residuais, o carbonato de hidrogénio ajuda a neutralizar as águas residuais ácidas. Através de uma dosagem direcionada, pode estabilizar o valor do pH em processos biológicos e químicos.

4. Tratamento de águas fluviais
   Nas estações de tratamento de águas fluviais, que frequentemente fornecem grandes quantidades de água para processos industriais, o elevado teor de carbonato de hidrogénio pode ser problemático. Os depósitos reduzem a eficiência dos permutadores de calor e dos sistemas de filtragem. Para minimizar estes riscos, são utilizados sistemas de amaciamento, processos de precipitação e floculação ou a dosagem de anti-incrustantes. Além disso, os permutadores de iões permitem a remoção direcionada dos formadores de dureza.