As substâncias dissolvidas são substâncias que estão completamente dissolvidas num líquido, como a água, e que, por isso, não podem ser removidas por processos de separação mecânica, como a sedimentação ou a filtração. Estas substâncias incluem sais, compostos orgânicos, gases e metais dissolvidos e desempenham um papel crucial na tecnologia da água industrial e das águas residuais. São normalmente medidas como Sólidos Totais Dissolvidos (TDS), utilizando a unidade mg/l (miligramas por litro).
Definição e delimitação
Um soluto é uma substância que se dissolve completamente num solvente, normalmente água. A dissolução tem lugar a nível molecular ou iónico, fazendo com que a substância deixe de ser visualmente reconhecível. Um composto é designado por soluto se o tamanho das suas partículas for inferior a 1 nanómetro. As partículas maiores (1 nm a 1 µm) são designadas por coloidais, enquanto as partículas ainda maiores são consideradas suspensas.
Solubilidade
A solubilidade de uma substância indica a quantidade da mesma que pode ser dissolvida numa determinada quantidade de solvente. Esta depende de vários factores:
- Temperatura: As temperaturas mais elevadas aumentam geralmente a solubilidade dos sólidos, enquanto a solubilidade dos gases diminui.
- Pressão: Nos gases, uma pressão mais elevada aumenta a solubilidade (lei de Henry).
- Natureza química do solvente e da substância dissolvida: As substâncias polarizadas ou iónicas dissolvem-se melhor em solventes polares, como a água.
Exemplos:
- Os sais, como o cloreto de sódio, dissolvem-se na água devido à sua ligação iónica.
- Gases como o dióxido de carbono dissolvem-se na água, dependendo da pressão parcial e da temperatura.
Índice
Contexto técnico
Tipos de substâncias dissolvidas
Compostos inorgânicos
- Sais como o cloreto de sódio, o carbonato de cálcio e o sulfato de magnésio.
- iões como o cloreto, o nitrato e o fosfato.
Compostos orgânicos
- Pequenas moléculas orgânicas, como açúcares, álcoois e ácidos.
- Substâncias pouco degradáveis, como os PFAS (compostos alquílicos per e polifluorados).
Gases
- Oxigénio, dióxido de carbono e sulfureto de hidrogénio.
Foto: Instalação de biogás da ALMA BHU GMR para a eliminação de substâncias orgânicas dissolvidas
Processo de tratamento para a remoção de substâncias dissolvidas
- Osmose inversa e nanofiltração separam substâncias dissolvidas por filtração sob pressão com membranas semipermeáveis. São particularmente eficazes na remoção de sais, substâncias orgânicas e metais pesados.
- As resinas de permuta iónica removem especificamente catiões ou aniões, por exemplo, cálcio ou nitrato.
Destilação e evaporação
- Processos físicos que separam substâncias dissolvidas através da vaporização do solvente.
Adsorção
- Os filtros de carvão ativado ou GAK adsorvem substâncias orgânicas dissolvidas, como pesticidas ou hidrocarbonetos dissolvidos.
Processos de precipitação e floculação
- pode remover metais e sais pouco solúveis da água, alterando o valor do pH e formando produtos de precipitação.
- O tratamento biológico utiliza especificamente microrganismos para decompor compostos orgânicos dissolvidos, como hidrocarbonetos ou compostos de azoto. Em reactores biológicos, tais como processo de lamas activadas, sistemas MBBR ou biofiltros estas substâncias são metabolizadas. Isto dá origem a produtos como a água, o dióxido de carbono ou o azoto, que podem ser descarregados no ambiente. Este método é particularmente comum na indústria alimentar e de bebidas ou em estações de tratamento de águas residuais.
Conclusão
O controlo e a remoção de substâncias dissolvidas é um aspeto fundamental do tratamento de águas industriais, uma vez que tem uma influência decisiva na qualidade e na segurança operacional. As substâncias dissolvidas específicas podem ser removidas de forma eficiente utilizando processos específicos, tais como tecnologias de membranas, tratamento biológico, permuta i ónica ou adsorção.
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