A contaminação da água por ferro e manganês é considerada indesejável. Estes metais são substâncias químicas que podem gerar coloração e sabor desagradável. Por isso, eles possuem limites estabelecidos através do Anexo X da Portaria do Ministério da Saúde nº 2.914. Neste post, iremos detalhar como esta contaminação ocorre e o que fazer para garantir água potável.
Ferro e manganês são elementos metálicos encontrados de forma abundante na natureza. A água, ao se infiltrar pelo solo e pelas rochas, dissolve estes elementos e, dessa forma, estes contaminantes passam a fazer parte da água subterrânea. Normalmente as águas superficiais não possuem altas concentrações de ferro e manganês, por possuírem alta concentração de oxigênio, fazendo com que estes elementos se oxidem, sedimentando-se.
Em poços profundos e em mananciais, onde tanto o oxigênio, quanto o pH tendem a ser baixos, a água, que possui ferro e manganês tende a ser translúcida. Quando exposta ao ar, estes metais dissolvidos reagem com o oxigênio e são convertidos em substâncias coloridas e em materiais suspensos, que se sedimentam – este processo chama-se oxidação. Num primeiro momento o ferro se torna branco, depois amarelo, e por fim vermelho amarronzado.
O manganês, por sua vez, forma um resíduo negro. Altas concentrações destes sedimentos causam manchas vermelhas, marrons ou negras nas roupas, pias, vasos sanitários e em locais que tenham contato.
Quais são as formas de contaminação da água por ferro e manganês?
Ferro (Fe) e manganês (Mn) podem estar presentes na água em uma das quatro formas básicas listadas abaixo:
Dissolvida: Ferrosa (Fe²+) e manganês II (Mn²+)
Fe²+: Esta forma de ferro é invisível na água, assim como o açúcar dissolvido em água. Esta forma de Ferro não pode ser removida por uma filtração mecânica simples.
Mn²+:o manganês II possui a mesma característica do ferro dissolvido (Fe²+), não podendo ser visualizada na água e exigindo um tipo de tratamento diferente do que uma filtração simples.
Particulado: Férrico (Fe³+) e manganês IV (Mn4+).
Fe³+: Confere à água uma coloração avermelhada e turva, podendo ser removido através de sedimentação. É a forma de ferro mais simples de ser tratada, porém normalmente está atrelada a outras formas do metal, como o Fe²+, ou atrelado à presença de matéria orgânica.
Mn4+: Esta forma de manganês precipitado confere à água uma coloração escura e turva, podendo ser removida por sedimentação ou filtração. Tal qual o Fe²+, esta forma de manganês normalmente está atrelada a outras formas do metal. Não é encontrada tão facilmente, pois exige pH elevado para ser oxidada para Mn4+.
Ferro orgânico: Trata-se da combinação de ferro (Fe+²+) com a matéria orgânica (tanino), ambos dissolvidos na água, que aparecerá translúcida, podendo, ou não, apresentar coloração. Nesta forma o ferro pode ser oxidado e formar uma suspensão na água, chamada de ferro coloidal.
Ferro coloidal: Confere à água uma cor avermelhada, mas não pode ser facilmente filtrada. O ferro foi oxidado à forma particulada (Fe³+), mas as moléculas formadas não se aglutinam o suficiente para se tornarem grandes e pesadas, a ponto de sedimentarem ou serem barradas por um filtro comum. Esta combinação água/sólido é conhecida como coloide. Para testar se você tem este tipo de contaminação na água, colete uma amostra em um copo transparente, deixe a amostra repousar por 24 horas e, se ainda houver coloração na água, há grandes chances de sua água estar contaminada por esta variação de ferro.
A predominância de uma forma sobre a outra é dependente do pH, Eh (potencial de redução) e da temperatura da água. O conhecimento das formas e estados do ferro e do manganês podem ajudar a alcançar melhor resultado no tratamento destes metais.
Análise e tratamento da água contaminada
O ferro e o manganês estão presentes na natureza em diversas formas, criando certo desafio para o tratamento adequado destes contaminantes na água. As análises laboratoriais são importantes para apresentar a concentração e especificar a forma destes contaminantes. A Anvisa disponibiliza uma lista de laboratórios habilitados na Reblas (Rede Brasileira de Laboratórios Analíticas em Saúde).
Se uma amostra de água é transparente, mas após descansar apresentar partículas vermelhas ou pretas, significa que há presença de ferro ou manganês dissolvidos na água. O ferro dissolvido, ou solúvel, é mais frequentemente encontrado em águas de poços com pH menor do que 7,0. Esta forma de ferro pode provocar manchas em instalações hidrossanitárias ou em roupas após serem lavadas com esta água. Se a água possui a tonalidade vermelha, porém com partículas que não podem ser detectadas e não sedimentam após um tempo de descanso, significa que há ferro coloidal. Coloides são partículas extremamente pequenas, com alta carga superficial e que repelem umas às outras, mantendo-as suspensas na solução.
O manganês normalmente está presente na forma dissolvida, entretanto, alguns poços rasos, ou fontes de águas superficiais possam conter manganês coloidal. Se isso ocorrer, a água apresenta uma coloração negra.
Ferro e manganês podem ainda ser combinados com matéria orgânica, formando complexos químicos de difícil tratamento. Se uma fonte de água possui concentrações de ferro e/ou manganês em diferentes formas, isto pode exigir um sistema de tratamento com vários estágios, para tratar individualmente cada situação.
A maioria dos sistemas de tratamento de ferro e manganês empregam processos de oxidação e filtração. O agente oxida quimicamente o ferro ou o manganês (formando uma partícula), além de matar as bactérias de ferro presentes na água. Os filtros, por sua vez, removem as partículas que ficarem em suspensão.
A oxidação seguida por filtração é um processo relativamente simples. A fonte de água deve ser analisada para determinar a quantidade apropriada de oxidante a ser dosada e a água tratada deve ser monitorada para saber se o processo de oxidação teve sucesso.
Creio que você já leu o suficiente sobre contaminações por Ferro e Manganês por hoje. Lembre-se: se você suspeitar de contaminação por ferro na sua água, entre em contato conosco para lhe ajudarmos a encontrar a melhor solução para o seu problema.
