Dispersão No tratamento de água e de águas residuais, a dispersão refere-se à distribuição de partículas finas num líquido em que as partículas permanecem uniformemente suspensas no meio sem se combinarem ou separarem. Os processos de dispersão são essenciais para muitas aplicações na tecnologia da água industrial e no tratamento de águas residuais, uma vez que melhoram a estabilidade e a homogeneidade das distribuições de partículas e evitam a acumulação de sólidos. É necessária uma dispersão estável para evitar depósitos e incrustações nas tubagens, nos reactores e nas superfícies das membranas.

Na prática industrial, a formação e estabilização de uma dispersão é particularmente importante em circuitos de arrefecimento, tratamentos de água de caldeirasbem como em tinturarias e na indústria do papel, onde várias partículas, tais como minerais, pigmentos ou fibras, têm de ser dispersas. Os agentes dispersantes apoiam a homogeneidade da dispersão e prolongam a vida útil dos sistemas.

Contexto técnico da dispersão

Uma dispersão ocorre quando sólidos, líquidos ou gases são distribuídos noutro meio e formam uma fase suspensa. As partículas finas formam a fase dispersa, enquanto a água ou outro líquido representa o meio de dispersão contínuo.

A estabilidade de uma dispersão é influenciada por vários factores:

• Tamanho das partículas: As partículas pequenas com uma grande área de superfície permanecem em suspensão mais facilmente, uma vez que as forças de flutuação do líquido são suficientes para separar as partículas.
• Carga superficial das partículas: As partículas carregadas eletricamente têm menos tendência para se juntarem, uma vez que as partículas com a mesma carga se repelem mutuamente.
• Viscosidade do meio: Uma maior viscosidade do meio ajuda as partículas a permanecerem em suspensão durante mais tempo e a distribuírem-se uniformemente.
• Agentes dispersantes: São adicionados agentes dispersantes químicos para reduzir a tensão superficial das partículas e criar sistemas de dispersão estáveis e de longa duração.

Tipos de dispersões na tecnologia da água industrial

1. Dispersões coloidais:

   • Os colóides são partículas extremamente finas que geralmente não sedimentam, mas permanecem em suspensão devido ao movimento browniano. Estas partículas podem ser tanto hidrofílicas como hidrofóbicas e representam um desafio no tratamento da água, uma vez que muitas vezes não podem ser removidas por simples sedimentação. São normalmente estabilizadas por processos de coagulação e floculação.

2. Suspensões:

   • Trata-se de partículas mais grosseiras que são mantidas em suspensão por agitação ou outra ação mecânica. As suspensões são frequentemente encontradas no tratamento de lamas, por exemplo, no condicionamento de lamas e na remoção de sólidos no tratamento de águas residuais.

3. Emulsões:

   • As emulsões são dispersões em que os líquidos (frequentemente óleo e água) estão finamente dispersos. As emulsões são geralmente indesejáveis no tratamento da água e são removidas por separação especial da emulsão e precipitação.

Utilização dos processos de dispersão na prática

No tratamento de água e de águas residuais, os processos de dispersão são frequentemente utilizados para evitar depósitos e para otimizar as etapas de tratamento:

1. Tratamento da água de arrefecimento:

   • Os sólidos dispersos, tais como sais e depósitos minerais na água de arrefecimento, podem reduzir a eficiência do sistema. Os dispersantes que mantêm os depósitos estáveis e em suspensão impedem a formação de calcário e outros depósitos sólidos nas superfícies do permutador de calor. Esta dispersão estável reduz as incrustações e assegura uma transferência de calor óptima.

2. Tratamento da água da caldeira:

   • As temperaturas elevadas nas caldeiras e nos sistemas de aquecimento provocam a formação de sais de cálcio e de magnésio, que podem dar origem a incrustações nas caldeiras. A dispersão destes depósitos e a sua estabilização com dispersantes evita a sedimentação e prolonga a vida útil das superfícies de aquecimento.

3. Sistemas de membranas e osmose inversa:

   • Nos sistemas de membranas, as partículas finas e as substâncias coloidais provocam frequentemente incrustações, o que prejudica o funcionamento da membrana. Ao dispersar os sólidos, as membranas podem ser protegidas contra depósitos. Isto aumenta a vida útil e reduz a necessidade de limpeza química.

4. indústria do papel:

   • Na produção de papel, os sólidos e as cargas são frequentemente mantidos numa dispersão estável. Os agentes dispersantes evitam que estas substâncias se depositem nos componentes da máquina, o que melhora a eficiência da produção e a qualidade do produto final.

5. Indústria têxtil e de tinturaria:

   • Aqui, as cores e os pigmentos são mantidos numa dispersão estável para garantir um resultado de coloração uniforme. Os agentes dispersantes asseguram que as partículas de cor permanecem uniformemente distribuídas e não se depositam nas superfícies das máquinas ou nas tubagens.