Calculadora do índice de estabilidade de Ryznar

Utilize o índice de estabilidade de Ryznar (RSI, também apresentado como RI) para uma avaliação preliminar da tendência da água à formação de incrustações de carbonato de cálcio. As descrições históricas de corrosão são orientações qualitativas, não uma previsão de perda de metal.

 

Introduza os valores da sua análise da água. Deve preencher todos os campos assinalados com *.

Tabela 1: Tabela de entrada de dados
pH *
Sólidos dissolvidos totais (TDS) *
[Ca2+] *
[HCO3-] *
Temperatura da água *



A tabela 2 contém apenas conjuntos de dados ilustrativos. Utilize uma análise atual da água do seu próprio sistema. Os botões dos exemplos repõem as unidades em mg/L e graus Celsius. O exemplo de água do mar demonstra apenas o cálculo aritmético; este modelo simplificado não é adequado para uma avaliação fiável da água do mar.

Tabela 2: Dados adicionais

pH = 7.7 8 8.6
TDS = 20 34483 273 mg/l
[Ca2+] = 5 400 49 mg/l
[HCO3-] = 10 140 121 mg/l
T = 20 20 20 grau C

 

Tabela 3: Resultados do índice de estabilidade de Ryznar

pHs
RI
Interpretação histórica de Ryznar
Interpretação alternativa (Carrier, 1965)
A fórmula do índice de estabilidade de Ryznar é:

RSI = 2pHs − pH

Consulte a explicação abaixo para conhecer o significado de pHs e os requisitos de entrada de dados.

Os critérios utilizados para fornecer uma indicação são apresentados nas tabelas 4 e 5.
Tabela 4
Tabela 5
RI Interpretação histórica de Ryznar
RI ≤ 5,5 Forte tendência à formação de incrustações
5,5 < RI ≤ 6,2 Tendência à formação de incrustações
6,2 < RI ≤ 6,8 Intervalo intermédio
6,8 < RI ≤ 8,5 Intervalo historicamente associado a águas agressivas
RI > 8,5 Intervalo historicamente associado a águas muito agressivas
RI Indicação (Carrier 1965)
4 ≤ RI ≤ 5 Incrustações intensas
5 < RI ≤ 6 Incrustações ligeiras
6 < RI ≤ 7 Pouca incrustação ou corrosão
7 < RI ≤ 7,5 Corrosão significativa
7,5 < RI ≤ 9 Corrosão intensa
RI > 9 Corrosão intolerável

Leitura das tabelas: ambas as tabelas interpretam o mesmo RSI calculado; a tabela de Carrier apresenta um conjunto alternativo de categorias empíricas. Para valores de RSI inferiores a 4, o resultado de Carrier é apresentado como estando fora do intervalo da tabela. A classificação utiliza o RSI não arredondado, pelo que um valor apresentado num limite pode pertencer à categoria adjacente.

O que significa o índice de estabilidade de Ryznar?

O Índice de Estabilidade de Ryznar é um indicador empírico baseado na química do carbonato de cálcio. É calculado pela fórmula RSI = 2pHs − pH, em que pH é o pH medido da água e pHs é o pH calculado de saturação em carbonato de cálcio. Valores mais baixos de RSI indicam geralmente uma maior tendência para a formação de incrustações de carbonato de cálcio. Valores mais elevados indicam menor formação de incrustações e enquadram-se nas categorias históricas de água agressiva apresentadas acima. Os limites são orientações empíricas e variam entre as tabelas de interpretação.

Utilize a análise e as unidades corretas

Introduza o cálcio dissolvido como Ca2+ e o bicarbonato como HCO3− nas unidades selecionadas. Não introduza diretamente nestes campos a dureza total ou a alcalinidade expressas como CaCO3. Se a alcalinidade se dever quase inteiramente ao bicarbonato, o bicarbonato em mg/L corresponde aproximadamente a 1,22 vezes a alcalinidade em mg/L expressa como CaCO3; esta aproximação deixa de ser adequada quando o carbonato, o hidróxido ou outras espécies que contribuem para a alcalinidade têm uma contribuição significativa.

Utilize o valor medido de sólidos dissolvidos totais (TDS) em mg/L, quando disponível. A opção ppm é considerada numericamente igual a mg/L, uma aproximação para águas diluídas. A condutividade, por si só, não determina de forma unívoca os TDS: qualquer estimativa requer um fator de conversão adequado à composição da água. Por isso, esta calculadora aceita diretamente os TDS. Introduza valores de pH e temperatura que representem as mesmas condições da água. Utilize um ponto como separador decimal; o intervalo de entrada desta ferramenta de avaliação preliminar é de 0–14 para o pH e de 0–100 °C para a temperatura.

Como esta calculadora estima o pH de saturação

O cálculo mantém as expressões de equilíbrio existentes que dependem da temperatura e estima a força iónica a partir dos TDS utilizando I = 2,5 × 10−5 × TDS, com os TDS em mg/L. As concentrações de cálcio e bicarbonato são convertidas para mol/L e ajustadas utilizando coeficientes de atividade simplificados. Trata-se de um modelo aproximado; os limites de entrada são limites do software, não um intervalo de exatidão validado. Este modelo não substitui uma análise completa da água e um cálculo adequado do equilíbrio químico, particularmente no caso de água do mar, salmouras concentradas ou águas com composições invulgares.

Limites da interpretação

O RSI não calcula a massa das incrustações, a taxa de deposição, a taxa de corrosão nem a segurança da água para consumo humano. A corrosão também depende do material das tubagens, do oxigénio dissolvido, dos cloretos, dos sulfatos, das condições de escoamento e dos produtos químicos de tratamento. Uma designação histórica como «poucas incrustações ou pouca corrosão» não garante que um sistema esteja protegido. Avalie as condições de funcionamento e os indícios de corrosão específicos de cada material antes de selecionar o tratamento.

Referências:
[1] : Kevin Rafferty, Formação de incrustações em sistemas de bombas de calor geotérmicas, Departamento de Energia dos Estados Unidos (julho de 1999)
[2] : Metcalf e Eddy, Engenharia de águas residuais: tratamento e reutilização, 2003

Outras calculadoras

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