Adição de cloro na água

Uma das etapas de tratamento da água de piscinas e também das águas para o consumo nas estações de tratamento é a adição de “cloro”, etapa denominada de cloração.

Porém, é interessante notar que, na verdade, nem sempre se adiciona o cloro Cl₂, mas, na maioria das vezes, é uma solução de hipoclorito de sódio, conhecida como “cloro líquido”. Dependendo do objetivo que se pretende, são utilizadas soluções com concentrações diferentes.

Por exemplo, o “cloro ativo” ou “cloro líquido” é usado tanto no tratamento de água como para limpeza. Se for na água para beber, a solução de hipoclorito adicionada possui concentração em massa de 0,4 mg/L; já em soluções para limpeza de vegetais, a concentração é de 4 mg/L; para limpeza de utensílios é de 8 mg/L e como produto de limpeza, conhecido como água sanitária, a concentração fica entre 25 e 50 g/L.

Principalmente nas piscinas, adiciona-se também o “cloro granulado”, que são grânulos de hipoclorito de cálcio, Ca(ClO)­_2(s), a 65%, e o “cloro em pastilhas”, que são pastilhas de tricloro-S-triazina-triona (CNOCl₃), um composto organoclorado.

Quando se adiciona “cloro” na água, podem ser esperadas duas ações principais:

1º Desinfecção: ele age destruindo ou anulando a atividade de micro-organismos patogênicos, algas e bactérias.

O cloro líquido ou os outros compostos mencionados ionizam o ânion hipoclorito (ClO^1-_(aq)), que é desinfetante e bactericida.  Além disso, eles também reagem com a água formando o ácido hipocloroso (HClO_(aq)), que é 80 vezes mais eficiente que o ânion hipoclorito. Veja as reações que ocorrem em cada tipo de adição:

• Adição de cloro gasoso:

Cl_2(g) + 2 H₂O_(l) ↔HClO_(aq) + H₃O⁺_(aq) + Cl^–_(aq)

HClO_(aq) + H₂O_(l) ↔H₃O⁺_(aq) + ClO^–_(aq)

• Adição de “cloro ativo” ou “cloro líquido” (hipoclorito de sódio):

NaClO_(s) ↔Na⁺_(aq) + ClO^–_(aq)

ClO^–_(aq)+ H₂O_(l) ↔HClO_(aq) + OH^–_(aq)

• Adição de “cloro granulado” (hipoclorito de cálcio):

Ca(ClO)_2(s) ↔Ca²⁺_(aq) + 2 ClO^–_(aq)

ClO^–_(aq)+ H₂O_(l) ↔HClO_(aq) + OH^–_(aq)

Resumindo, sempre vai se estabelecer o seguinte equilíbrio:

HClO_(l) + H₂O_(l) ↔H₃O⁺_(aq) + ClO^–_(aq)

2º Ação oxidante: ele age como oxidante de compostos orgânicos e inorgânicos presentes na água.

Se houver matéria orgânica natural na água, haverá a formação de trihalometanos (compostos formados por um átomo de carbono, um de hidrogênio e três de halogênio, sendo que os principais são: o clorofórmio (CHCl₃), o diclorobromometano (CHBrCl₂), o dibromoclorometano (CHBr₂Cl) e o bromofórmio (CHBr₃)) e de outros subprodutos da desinfecção.

Alguns desses trihalometanos são cancerígenos e, por isso, no Brasil, a concentração máxima permitida desses compostos na água é de 100 μg . L^-1. Para retirá-los da água, usam-se algumas técnicas, tais como aeração e o carvão ativo em pó.

A finalidade da adição de hipoclorito é a primeira, isto é, manter a água limpa e desinfetada. No entanto, a concentração dos ânions hipocloritos da água deve estar entre 1,0 e 3,0 ppm, pois abaixo de 1,0 ppm, há o perigo da água ainda estar contaminada e, acima de 3,0 ppm, pode trazer riscos para a saúde dos usuários.

Um aspecto interesse a se ressaltar é que o ser humano não consegue sentir o cheiro do ácido hipocloroso em concentrações inferiores a 20 ppm. Mas, conforme já dito, o máximo recomendado na água de piscinas é de 3,0 ppm. Portanto, quando alguém diz que a água está com forte “cheiro de cloro”, na verdade, não é o hipoclorito que foi adicionado à água.

Esse cheiro é resultado da reação entre o ácido hipoclorito e o cátion amônio (NH₄¹⁺_(aq)) vindo do suor ou da urina dos banhistas.

O pH da água também deve ser mantido em 7,2 (pH da lágrima), porque o pH pode alterar a ionização do ácido hipocloroso e assim afetar a ação desinfetante.