Sais comuns de bismuto na água: hidrólise e tratamento
Os sais de bismuto que entram na água não permanecem necessariamente na forma dos compostos indicados no rótulo de um produto ou num registo de processo. Para engenheiros de tratamento de água e operadores de instalações, esta distinção é importante: o bismuto dissolvido, as partículas finas e os sólidos sedimentáveis podem comportar-se de forma diferente durante a amostragem e o tratamento. Esta página descreve compostos representativos de bismuto(III), o seu comportamento na água e considerações práticas para avaliar uma corrente de água. Para informações mais gerais sobre o elemento, consulte a página sobre o bismuto.
Sais representativos de bismuto e o seu comportamento na água
Os compostos abaixo ilustram diferentes materiais de partida e produtos; não constituem uma classificação da sua abundância na água. A identificação de um composto de partida não permite, por si só, determinar as espécies de bismuto presentes após o contacto com a água.
| Composto | Fórmula | Relevância na água |
|---|---|---|
| Cloreto de bismuto(III) | BiCl3 | Pode sofrer hidrólise ao entrar em contacto com a água ou ao ser diluído, formando oxicloreto de bismuto e uma solução ácida. |
| Nitrato de bismuto(III) pentahidratado | Bi(NO3)3·5H2O | Decompõe-se em água não acidificada; as espécies de bismuto resultantes dependem das condições da solução. |
| Oxicloreto de bismuto | BiOCl | Um sal básico e possível produto de hidrólise que pode ocorrer como fase particulada. |
Hidrólise, acidez e frações dissolvidas
A dissolução e a hidrólise não são o mesmo processo. Um sal pode libertar bismuto na água enquanto o bismuto(III) reage simultaneamente com a água, produzindo espécies hidrolisadas ou uma fase sólida. A diluição de uma solução ácida pode, por isso, alterar a quantidade medida como bismuto dissolvido, em vez de simplesmente reduzir a concentração de cada espécie em proporção à água adicionada. A acidez afeta estes equilíbrios, pelo que não se deve presumir que observações feitas numa determinada condição de pH sejam aplicáveis a outra.
Outras substâncias dissolvidas também podem alterar a fração aparentemente dissolvida. Em particular, os ácidos hidroxicarboxílicos podem aumentar a solubilidade dos compostos de bismuto. A presença destas substâncias complexantes é relevante para interpretar um resultado baixo ou elevado da fração dissolvida; a identidade do sal de partida, por si só, não permite prever a distribuição final entre a água e os sólidos.
Amostragem e apresentação dos resultados
Especifique se o resultado representa uma fração filtrada definida operacionalmente ou o bismuto total numa amostra não filtrada e documente os métodos de preparação e filtração. Um resultado obtido após filtração não identifica as espécies dissolvidas individuais e pode incluir material menor do que o limite de retenção do filtro. Os sólidos em suspensão e as partículas finas podem afetar a comparação. Registe o ponto de amostragem e as condições relevantes da água, incluindo o pH, porque o equilíbrio entre as formas dissolvidas e particuladas pode mudar quando a água é misturada, diluída ou tratada.
Distinga também a concentração em massa de um sal específico de um resultado expresso em mg/L como Bi. Para um sal puro, a conversão para a massa de bismuto utiliza a fração da massa da fórmula do composto atribuível ao Bi; no caso do nitrato pentahidratado, essa massa inclui as águas de cristalização. Numa amostra de água que contenha várias espécies, um resultado analítico expresso como Bi não permite determinar qual era o sal originalmente presente.
Tratamento e resíduos
A avaliação do tratamento deve abranger tanto o bismuto dissolvido como as partículas que contêm bismuto. A separação de sólidos, por exemplo por sedimentação ou filtração, pode tratar o material particulado, enquanto as frações dissolvidas podem exigir a avaliação de condições que favoreçam a sua captura antes da separação. Ensaios à escala laboratorial ou específicos do local podem determinar como a matriz real da água responde e se a abordagem selecionada cumpre os objetivos de tratamento do local. Quaisquer sólidos recolhidos ou materiais de tratamento usados devem ser caracterizados e geridos como resíduos de acordo com os requisitos aplicáveis; a transferência do bismuto da água para um resíduo não equivale à sua destruição.
Referências
- Royal Society of Chemistry: Bismuto.
- American Chemical Society: Nitrato de bismuto pentahidratado.
- Investigação sobre ácidos hidroxicarboxílicos e a solubilidade de compostos de bismuto.