O que é o potencial zeta? - Hobeco
O que é o potencial zeta? - Hobeco
O que é o potencial zeta? - Hobeco
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
O <strong>que</strong> <strong>é</strong> o <strong>potencial</strong> <strong>zeta</strong>?<br />
Quase todos os materiais<br />
macroscópicos ou particulados em<br />
contato com um líquido adquirem<br />
uma carga el<strong>é</strong>trica em sua superfície.<br />
Essa carga pode aparecer de várias<br />
maneiras<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 2
…<strong>potencial</strong> ZETA<br />
A dissociação de grupos ionogênicos na<br />
superfície da partícula e a adsorção<br />
diferencial de íons da solução na superfície<br />
da partícula.<br />
A carga líquida na superfície da partícula<br />
afeta a distribuição de íons na sua<br />
vizinhança, aumentando a concentração de<br />
contraíons junto à superfície. Assim, formase<br />
uma dupla camada el<strong>é</strong>trica na interface<br />
da partícula com o líquido.<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 3
…<strong>potencial</strong> ZETA<br />
Essa dupla camada divide-se em duas<br />
regiões:<br />
uma região interna <strong>que</strong> inclui íons<br />
fortemente ligados à superfície e uma<br />
região<br />
exterior onde a distribuição dos íons <strong>é</strong><br />
determinada pelo equilíbrio entre forcas<br />
eletrostáticas e movimento t<strong>é</strong>rmico.<br />
Dessa forma, o <strong>potencial</strong> nessa região decai<br />
com o aumento da distancia da superfície<br />
at<strong>é</strong>, a uma distância suficientemente<br />
grande, atingir o <strong>potencial</strong> da solução.<br />
Esse <strong>potencial</strong> <strong>é</strong> convencionado como<br />
<strong>potencial</strong> zero.<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 4
…<strong>potencial</strong> ZETA<br />
Em um campo el<strong>é</strong>trico, como em<br />
microeletroforese, cada partícula e os<br />
íons mais fortemente ligados à<br />
mesma se movem como uma unidade,<br />
e o <strong>potencial</strong> no plano de<br />
cizalhamento entre essa unidade e e o<br />
meio circundante <strong>é</strong> chamada<br />
<strong>potencial</strong> <strong>zeta</strong>.<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 5
…<strong>potencial</strong> ZETA<br />
Dessa forma, o <strong>potencial</strong> <strong>zeta</strong> <strong>é</strong><br />
função da carga superficial da<br />
partícula, e da natureza e composição<br />
do meio <strong>que</strong> a circunda.<br />
Esse <strong>potencial</strong> pode ser determinado<br />
experimentalmente e, como ele reflete<br />
a carga efetiva nas partículas, ele se<br />
correlaciona com a repulsão<br />
eletrostática entre elas e com a<br />
estabilidade da suspensão.<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 6
Quando o <strong>potencial</strong> <strong>zeta</strong> <strong>é</strong><br />
importante?<br />
O <strong>potencial</strong> <strong>zeta</strong> pode ser usado para<br />
prever e controlar a estabilidade de<br />
suspensões ou emulsões coloidais.<br />
Quanto maior o <strong>potencial</strong> <strong>zeta</strong> mais<br />
provável <strong>que</strong> a suspensão seja estável,<br />
pois as partículas carregadas se repelem<br />
umas às outras e essa força supera a<br />
tendência natural à agregação.<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 7
…<strong>potencial</strong> ZETA<br />
O <strong>potencial</strong> <strong>zeta</strong> <strong>é</strong> uma medida da estabilidade<br />
de uma dispersão<br />
Potencial <strong>zeta</strong> mais elevado implica dispersão<br />
mais estável<br />
Valores baixos podem indicar instabilidade<br />
coloidal <strong>que</strong> pode levar à agregação.<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 8
O <strong>que</strong> <strong>é</strong> o monitor de Corrente de<br />
Fluxo/Potencial Zeta?<br />
O monitor de <strong>potencial</strong> Zeta/Corrente de<br />
Fluxo mede as cargas superficiais <strong>que</strong><br />
são geradas entre, as partículas<br />
coloidais em suspensão e o coagulante*,<br />
em uma amostra de água depois de<br />
adição química.<br />
*Coloides: Pe<strong>que</strong>nas partículas <strong>que</strong><br />
não precipitam em um processo.<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 9
Aplicações<br />
Água potável<br />
Água servida<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 10
Por<strong>que</strong> usar um Medidor de<br />
corrente de Fluxo?<br />
Otimizar o processo de coagulação<br />
Reduzir os custos químicos com o<br />
tratamento de água<br />
Melhorar a filtragem<br />
Melhorar a qualidade da água<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 11
Teoria da Partícula<br />
As partículas coloidais apresentam uma<br />
carga negativa na água. Elas se repelem<br />
mutuamente e se mant<strong>é</strong>m em suspensão.<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 12
Teoria das Partículas<br />
Sem a adição de produtos químicos as<br />
partículas coloidais podem levar at<strong>é</strong> 20<br />
anos para decantar em uma<br />
profundidade de 1m, se ficar apenas pela<br />
força da gravidade.<br />
Coagulante: É a substância capás de<br />
remover as impurezas coloidais atrav<strong>é</strong>s<br />
de um mecanismo de aprisionamento ou<br />
atração.<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 13
Teoria das Partículas<br />
Um bom coagulante tem <strong>que</strong>…<br />
Ter uma forte carga de sinal oposto<br />
ao das partículas em suspensão.<br />
Neutralizar a carga el<strong>é</strong>trica dos<br />
coloides.<br />
Produzir a flocagem das partículas.<br />
Ser barato.<br />
Remover impurezas orgânicas e<br />
inorgânicas.<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 14
Coagulantes Populares<br />
Sulfato de Aluminio<br />
Cloreto Ferrico<br />
Sulfato Ferrico<br />
Sulfato Ferroso<br />
Polimero Catiônico<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 15
Flocação/Coagulação<br />
Durante a coagulação, as cargas das partículas<br />
em solução são neutralizadas. As cargas<br />
negativas colidais e as positivas do coagulante<br />
atraem umas as outras, e uma grande partícula<br />
neutra <strong>é</strong> formada. Esta partícula pode ser<br />
removida ou filtrada.<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 16
Teoria de Operação<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 17
Teoria de Operação<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 18
Teoria de Operação<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 19
Teoria de Operação<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 20
Teoria de Operação<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 21
Teoria de Operação<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 22
Teoria de Operação<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 23
Unidades de medida<br />
SPU: Streaming Potential Unit<br />
As unidades de medida são relativas<br />
entretanto o SPU representa<br />
teoricamente a neutralização do<br />
processo (ausência de cargas).<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 24
Controle de Alimentação de Coagulante<br />
10<br />
-10<br />
-8<br />
-2<br />
-4<br />
-6<br />
02468<br />
SPU<br />
Super dosagem<br />
de<br />
Polímero<br />
mg/l Coagulante<br />
Baixa<br />
dosagem<br />
de<br />
Polímero<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 25
Fatores <strong>que</strong> afetam o Set Poin SPM<br />
pH<br />
Condutividade<br />
Turbidez<br />
Tipo de coagulante<br />
Local de coleta da amostra<br />
Temperatura<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 26
Jar Test<br />
Cada aplicação <strong>é</strong> única. É necessário<br />
realizar o Jar Test para determinar o Set-<br />
Point ideal para cada instalação.<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 27
O AccuStream-GLI O AccuStream-GLI Corrente de Fluxo 12/06/04 page 28
AccuStream AccuStream Superior sensor design for accurate and<br />
repeatable measurements<br />
Large sample chamber reduces flow rate<br />
effects<br />
Absolute and relative “zero” charge<br />
settings<br />
Low maintenance non-clogging, non-fouling<br />
sensor<br />
Multiple language capability<br />
High and low gain settings for sensitivity<br />
HART communication<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 29
“Calibration*”/Set-point<br />
Zero absoluto<br />
No calibration needed<br />
Theoretical process neutrality<br />
Zero Relative<br />
Jar test<br />
Operator experience<br />
Set-point adjusted to end-user’s needs<br />
Scale instrument for each uni<strong>que</strong><br />
application<br />
*Não existe solução padrão para calibração.<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 30
Installation<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 31
Instalação<br />
Amostrar depois da adição de coagulante<br />
Permitir tempo suficiente para a reação<br />
uniforme do coagulante<br />
Não bater perto da parede ou base do tubo<br />
etc.<br />
Permitir de 2–5 minutos entre adição de<br />
coagulante e monitoramento<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 32
Água potável<br />
Plant<br />
Intake<br />
Ozone Contactors<br />
(Pre-Chlorination)<br />
Flash<br />
Mixers<br />
Flocculation<br />
Basin<br />
Settling<br />
Basin<br />
Filter Wastewater Backwash<br />
House<br />
Filter<br />
Beds<br />
Water<br />
Tower<br />
Chlorine<br />
Addition<br />
(Ammonia<br />
Addition)<br />
Booster<br />
Station<br />
Clear<br />
Well<br />
To<br />
Distribution<br />
System<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 33
Tratamento de Esgoto<br />
Plant Inlet<br />
(Influent)<br />
Preliminary<br />
Treatment<br />
Stage<br />
LEGEND<br />
Streaming<br />
Potential<br />
Equalization<br />
Basin<br />
Primary<br />
Clarifier<br />
Equaliz ation Primary<br />
Second ary Nitrificat<br />
Bas in Clarifier Aera Bastion in Clari fier Basin<br />
Plan t Inlet PT reatmenreliminar ty<br />
(Infl uent) Stage<br />
Re Act turn ivated Slu (RA dge S)<br />
G Sravity ludge<br />
Thicke Wner aste Ac Stivated ludge (W AS) FinalFiltration<br />
SludDewate ringgeSludgeDispos al<br />
D isinfectio<br />
Aerobic / Anaero bic<br />
Sludg e Digest er<br />
P Eflu lant<br />
Gravity Sludge<br />
Thickener<br />
Aerobic / Anaerobic<br />
Sludge Digester<br />
Aeration Basin<br />
Return Activated Sludge (RAS)<br />
Waste Activated Sludge (WAS)<br />
Sludge<br />
Dewatering<br />
Centrate<br />
Secondary<br />
Clarifier<br />
Sludge<br />
Disposal<br />
Nitrification<br />
Basin<br />
Final<br />
Filtration<br />
Disinfection<br />
Plant Effluent<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 34
Manutenção<br />
Limpar Sensor<br />
Raw water quality<br />
Tipo de coagulante (Alum vs. Ferric-based)<br />
Ajustar Set-Point<br />
Changes in raw water quality<br />
Changes in chemical feed<br />
Mudanças no pH<br />
Corrente de Fluxo 12/06/04 page 35
Change language