Zinco (Zn) e água

Zinco (Zn) e água: ocorrência, química e tratamento

O zinco encontra-se naturalmente nas rochas e na água e também pode entrar na água potável devido à corrosão de tubagens e acessórios galvanizados. O zinco é um oligoelemento essencial, mas a química da água determina a sua mobilidade e se afeta o sabor, a vida aquática ou o desempenho do tratamento.

Tira de zinco num copo de laboratório junto a equipamentos de tratamento de água e a um tablet com uma ilustração sobre zinco e água. — Ilustração sobre zinco e tratamento de água. A equação apresentada na imagem é esquemática; o zinco normalmente não reage com água líquida fria.

O zinco metálico reage com a água?

O zinco metálico normalmente não reage com água líquida fria. Uma película superficial fina ajuda a protegê-lo de reações posteriores. A temperaturas elevadas, o zinco reage com o vapor de água, formando óxido de zinco e hidrogénio gasoso:

Zn(s) + H₂O(g) → ZnO(s) + H₂(g)

Esta reação do metal é diferente do comportamento do zinco dissolvido na água natural, onde o zinco está presente como zinco(II) e espécies associadas dissolvidas ou particuladas.

Como entra o zinco na água?

O zinco ocorre em muitas rochas e minérios, frequentemente em minerais sulfuretados, como a esfalerite (ZnS). A meteorização e a lixiviação podem libertar zinco para as águas superficiais e subterrâneas. As atividades mineiras e de processamento de metais, as descargas industriais e a corrosão de tubagens e acessórios galvanizados também podem aumentar as concentrações.

A Organização Mundial da Saúde indica que as concentrações de zinco nas águas superficiais e subterrâneas normalmente não excedem cerca de 0,01 mg/L e 0,05 mg/L, respetivamente. As concentrações na água da torneira podem ser mais elevadas quando o zinco se dissolve a partir dos materiais das tubagens. Estas são observações típicas, não limites universais; a geologia local, a química da água e as infraestruturas são fatores relevantes.

Compostos de zinco e solubilidade na água

O zinco ocorre habitualmente no estado de oxidação +2. Na água, pode estar presente sob a forma de iões Zn²⁺ hidratados, complexos dissolvidos ou associado a partículas em suspensão e sedimentos. A sua distribuição depende do pH, da alcalinidade, da matéria orgânica dissolvida e de outros constituintes da água.

O cloreto de zinco e o sulfato de zinco são facilmente solúveis. O carbonato de zinco, o óxido de zinco e o sulfureto de zinco são muito menos solúveis. Por isso, as alterações do pH e da química dos carbonatos podem influenciar se o zinco permanece dissolvido, se se liga a partículas ou se forma um sólido. A valores de pH muito elevados, os hidroxocomplexos de zinco dissolvidos também podem tornar-se importantes.

Considerações ambientais e de saúde

O zinco é um oligoelemento essencial para as pessoas, as plantas e os animais. No entanto, concentrações demasiado elevadas podem afetar os organismos aquáticos; o impacto depende da concentração de zinco dissolvido e da química da água recetora. A medição apenas do zinco total pode não descrever a sua biodisponibilidade.

A OMS não estabeleceu um valor-guia baseado em critérios de saúde para o zinco na água potável nas concentrações normalmente encontradas. Em concentrações mais elevadas, o zinco pode afetar o sabor e o aspeto da água; a OMS refere que concentrações superiores a cerca de 3 mg/L podem ser inaceitáveis para os consumidores. Uma concentração elevada de zinco na água da torneira pode indicar corrosão de tubagens galvanizadas, pelo que se deve investigar a sua origem, em vez de assumir que a causa é a estação de tratamento.

Como se pode controlar ou remover o zinco?

A resposta adequada depende de o zinco provir da água de origem, do processo de tratamento ou das tubagens de distribuição. Quando a corrosão liberta zinco das tubagens, o controlo da corrosão pode reduzir a libertação do metal; não remove o zinco já presente na água de origem.

Para o zinco presente na água de origem, as opções de tratamento podem incluir o ajuste do pH e a precipitação seguida de decantação ou filtração, a coagulação e filtração, a troca iónica ou a osmose inversa. O desempenho depende da especiação do zinco e das restantes características químicas da água, pelo que a seleção do processo deve basear-se numa análise da água e na qualidade exigida para a água tratada. A filtração convencional em areia, por si só, não remove de forma fiável os iões de zinco dissolvidos.