A condutividade (também conhecida como condutividade eléctrica ou condutividade específica) é um parâmetro essencial para avaliar a qualidade da água no tratamento de águas industriais e de águas residuais. Fornece informações sobre a concentração de sais dissolvidos e, por conseguinte, sobre a composição iónica da água. Na prática, a condutividade serve como um importante indicador da eficiência dos processos de tratamento de água, da pureza da água de processo e do cumprimento dos requisitos legais para a eliminação de águas residuais.
Índice
Definição e princípios físicos
A condutividade descreve a capacidade de um meio conduzir a corrente eléctrica. É determinada principalmente pela presença de iões dissolvidos, como o sódio (Na+), o potássio (K+), o cloreto (Cl-) ou o sulfato (SO4²-). A unidade de condutividade é Siemens por metro (S/m) ou, no sector da água, microsiemens por centímetro (µS/cm).
Ligação com a concentração de iões:
Quanto maior for a concentração de iões, maior será a condutividade.
A água pura tem uma condutividade muito baixa (aprox. 0,055 µS/cm a 25 °C).
Dependência da temperatura: A condutividade é fortemente dependente da temperatura. Aumenta com o aumento da temperatura, uma vez que a mobilidade dos iões aumenta. Por isso, os dispositivos de medição corrigem a condutividade para uma temperatura de referência de 25 °C.
Medição da condutividade
A condutividade é medida utilizando sensores de condutividade especiais. Estes consistem normalmente em dois eléctrodos entre os quais é aplicada uma tensão alternada. A corrente medida é proporcional à condutividade do líquido.
Métodos de medição:
Medida de contacto:
Os eléctrodos entram em contacto direto com o meio.
Adequado para água com condutividade baixa a média.
Medição indutiva:
Não há contacto direto entre o sensor e o meio.
Utilizar em meios altamente agressivos ou muito contaminados.
Importância da condutividade na tecnologia da água
A condutividade é de importância fulcral em vários domínios da tecnologia da água e das águas residuais:
1. tratamento de águas de processo:
Controlo de qualidade: Na produção, por exemplo na indústria eletrónica ou farmacêutica, a baixa condutividade é crucial para a qualidade da água do processo.
Controlo da dessalinização: Os sistemas de osmose inversae de permutador de iões monitorizam continuamente a condutividade para garantir a eficiência da retenção de sal.
Foto: Um dos nossos sistemas de osmose inversa com medições de condutividade no permeado e no concentrado, instalado no contentor da sala técnica do módulo ALMA
2. tratamento de águas residuais:
Conformidade com os valores-limite: A condutividade é utilizada para garantir que as águas residuais não contêm quantidades excessivas de sais dissolvidos que possam causar problemas ambientais.
Monitorização do processo: alterações súbitas na condutividade podem indicar fugas ou avarias no sistema.
3. sistemas de arrefecimento:
Proteção contra a corrosão: A elevada condutividade nos circuitos de refrigeração pode favorecer a corrosão. A condutividade é, por isso, controlada através da dessalinização e da utilização de inibidores.
4. reciclagem da água:
A condutividade é um parâmetro fundamental para avaliar a qualidade da água reciclada e garantir a sua reutilização.
Condutividade e tecnologias de tratamento de água
A condutividade está intimamente ligada à eficácia de vários processos de tratamento de água. Eis alguns exemplos:
1. permuta iónica:
A permuta i ónica reduz a condutividade substituindo os iões dissolvidos por iões de hidrogénio (H+) e iões de hidróxido (OH-), que se combinam para formar água.
Utilizado na produção de água desmineralizada (água desmineralizada).
2. osmose inversa (RO):
As membranas RO removem até 99% dos sais dissolvidos, reduzindo assim significativamente a condutividade.
A condutividade típica do permeado é inferior a 20 µS/cm.
3. electrodeionização (EDI):
Combinação de permuta iónica e eletrodiálise para a remoção contínua de iões.
Produz água ultra-pura com uma condutividade inferior a 0,1 µS/cm.
4. destilação:
Remove os sais dissolvidos por evaporação e condensação.
O resultado é uma água com uma condutividade muito baixa.
Foto: O nosso sistema permutador de iões ALMA ION com filtro multicamada a montante e medição da condutividade
Desafios no controlo da condutividade
1. sujidade dos sensores:
Os depósitos ou incrustações biológicas nos eléctrodos podem prejudicar a precisão da medição.
É necessário efetuar uma limpeza e calibração regulares dos sensores.
2. influência do dióxido de carbono (CO2):
O CO2 dissolvido pode aumentar a condutividade, especialmente em água amaciada.
A desgaseificação ou o controlo do pH minimizam este efeito.
3. concentrações elevadas de sal:
Os sistemas de medição convencionais atingem os seus limites com condutividades extremamente elevadas (> 200 mS/cm).
Os métodos de medição indutivos oferecem uma solução neste domínio.
Conclusão
A condutividade é um parâmetro indispensável na tecnologia da água e das águas residuais. Oferece uma forma simples e eficaz de avaliar a qualidade da água e monitorizar a eficiência dos processos de tratamento. A medição exacta e o controlo da condutividade contribuem decisivamente para a segurança, eficiência e sustentabilidade dos processos industriais.
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