Silício (Si), sílica e água

Silício e água: sílica, silicatos e tratamento

O silício é um elemento químico, mas a água natural normalmente não contém silício metálico elementar. As análises da água costumam expressar as formas dissolvidas de silício como sílica (SiO₂) ou como silício (Si). Grande parte da sílica dissolvida na água doce comum está presente sob a forma de ácido silícico, Si(OH)₄.

Água límpida junto a uma membrana com um depósito claro de incrustações de sílica e equipamento de tratamento de água. — A sílica dissolvida é invisível na água límpida, mas pode formar depósitos no equipamento de tratamento quando as condições favorecem a formação de incrustações.

Silício na água ou sílica na água?

Silício é o elemento Si. Sílica é dióxido de silício, SiO₂; silicatos são minerais ou compostos dissolvidos que contêm silício e oxigénio, frequentemente com outros elementos. Em discussões sobre o ambiente e o tratamento de água, «sílica na água» é geralmente a expressão mais clara para concentrações de sílica dissolvida equivalentes a SiO₂. Os laboratórios podem expressar o resultado em mg/L SiO₂ ou em mg/L Si, pelo que se deve sempre verificar a base em que o resultado é expresso.

A um pH próximo da neutralidade, a sílica dissolvida encontra-se sobretudo sob a forma de ácido silícico sem carga, Si(OH)₄. À medida que o pH aumenta, uma fração maior pode ocorrer sob a forma de espécies de silicato com carga. A sílica coloidal e as partículas de sílica em suspensão são formas diferentes e podem comportar-se de modo distinto durante o tratamento.

O silício elementar reage com a água?

O silício elementar sólido não reage de forma apreciável com a água líquida em condições normais. Uma fina camada superficial de dióxido de silício ajuda a proteger o sólido. Isto é diferente da dissolução lenta dos minerais de sílica, que pode libertar ácido silícico para a água:

SiO₂(s) + 2 H₂O(l) ⇌ Si(OH)₄(aq)

A concentração de sílica dissolvida depende da forma da sílica, da temperatura, do pH e da composição química da água circundante. O quartzo cristalino dissolve-se lentamente; a sílica amorfa é geralmente mais solúvel.

Porque é que a sílica está presente na água natural?

A sílica entra na água à medida que as rochas e os solos sofrem meteorização e os minerais silicatados se dissolvem. As concentrações nas águas subterrâneas podem refletir a geologia local e o tempo de contacto da água com a rocha. Os rios transportam sílica dissolvida para os lagos e o mar, enquanto a absorção biológica e os processos sedimentares também afetam as concentrações. Por isso, os níveis variam conforme a origem e o local, em vez de haver uma «média» universal.

Incrustações de sílica e tratamento de água

A sílica pode formar depósitos em caldeiras, equipamentos de transferência de calor, sistemas de osmose inversa e outros equipamentos que utilizam água de processo. O risco depende da concentração e da forma da sílica, do pH, da temperatura, da taxa de recuperação e da presença de dureza e de outros constituintes dissolvidos. Na osmose inversa, a sílica pode concentrar-se na corrente de rejeição e contribuir para a colmatação das membranas ou a formação de incrustações.

Utilize a calculadora de solubilidade da sílica e formação de incrustações para explorar como a saturação da sílica amorfa varia com o pH, a temperatura e a concentração de cloreto de sódio.

As opções para gerir a sílica incluem o abrandamento com cal, determinadas resinas de troca aniónica, a nanofiltração e a osmose inversa. A sílica coloidal pode ser mais difícil de remover do que a sílica dissolvida reativa, pelo que a análise deve identificar a forma presente, além da concentração total. O processo adequado depende da água de alimentação e da qualidade exigida para a água tratada.

Leia mais sobre osmose inversa e troca iónica.

Contexto sanitário e ambiental

A sílica dissolvida na água não deve ser confundida com poeiras respiráveis de sílica cristalina. A inalação de partículas finas de sílica cristalina em ambientes de trabalho pode causar silicose e outras doenças pulmonares graves; esse perigo é diferente da exposição à sílica dissolvida na água potável. As formas de silício e de sílica também diferem na solubilidade e na biodisponibilidade, pelo que afirmações genéricas sobre a «toxicidade do silício» não descrevem todas as formas nem todas as vias de exposição.

As Diretrizes Australianas para a Água Potável distinguem o silício da sílica e abordam tanto as questões de saúde como as de formação de incrustações. Os seus valores numéricos constituem orientações para a Austrália, não limites legais universais. Cumpra os requisitos aplicáveis ao local e ao uso previsto da água.

Última revisão: 3 de novembro de 2026, pela Lenntech.