Ferro e Manganês

Ferro e Manganês são elementos metálicos encontrados de forma abundante na natureza. A água, ao se infiltrar pelo solo e 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, o Ferro e Manganês dissolvidos reagem com o oxigênio e são convertidos em substâncias coloridas e em materiais suspensos, que sedimentam – este processo chama-se oxidação. Num primeiro momento o Ferro muda para branco, depois para amarelo, e por fim para 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.

O Ferro e o Manganês são substâncias químicas indesejáveis na água por gerarem coloração e sabor desagradável. Por este motivo, o Ferro e o Manganês possuem limites estabelecidos na Portaria do Ministério da Saúde nº 2.914 através do Anexo X.

O padrão estabelecido por esta norma determina que a água potável deve ter no máximo 0,3 mg/L de Ferro e 0,1 mg/L de Manganês.

Os Artigos 2° ao 4° do Capítulo I desta portaria indicam que este documento se aplica à água destinada ao consumo humano proveniente de sistema e solução alternativa, seja ela coletiva ou individual, onde independentemente da forma de acesso da população, está sujeita à vigilância da qualidade da água.

Ferro (Fe) e Manganês (Mn) podem estar presentes na água em uma das quatro formas básicas listadas abaixo:

1. Dissolvida: Ferrosa (Fe²⁺) e Manganês II (Mn²⁺).
   • Fe²⁺: Esta forma de Ferro é invisível na água, tal qual açúcar dissolvido em água. E assim como o açúcar dissolvido em água, esta forma de Ferro não pode ser removida por uma filtração mecânica simples.
   • Mn²⁺: Esta forma de Manganês possui a mesma característica do Ferro dissolvido (Fe²⁺), não podendo ser visualizada na água e exige um tipo de tratamento diferente do que uma filtração simples.
2. 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 de ferro, 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 de Manganês. Não é encontrada tão facilmente, pois exige pH elevado para ser oxidado para Mn⁴⁺.
3. Ferro Orgânico: Esta forma de Ferro é a combinação de Ferro (Fe²⁺) com a matéria orgânica (tanino), ambos dissolvidos na água. A água aparecerá translúcida, podendo, ou não, apresentar coloração. Nesta forma o ferro pode ser oxidado e formar uma suspensão na água, esta suspensão é o Ferro Coloidal.
4. Ferro Coloidal: Esta forma de Ferro irá conferir à água uma cor avermelhada, mas não poderá 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 Manganês podem ajudar a alcançar melhor resultado no tratamento destes metais.

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, Ferro ou Manganês dissolvidos estão presente na água. 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, Ferro coloidal está presente. 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. Estas águas possuem 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 multiestágio, para tratar individualmente cada situação.

A maioria dos sistemas de tratamento de Ferro e Manganês empregam processos de oxidação e filtração. O oxidante oxida quimicamente o Ferro ou o Manganês (formando uma partícula), além de matar as bactérias de Ferro presentes na água. Então os filtros removem as partículas que ficarem em suspensão.

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.

Se você tem dúvidas em relação a qualidade da sua água, entre em contato com a LITER para que possamos auxiliá-lo a encontrar a melhor solução.

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