Aula contextualizada sobre separação de misturas

Tanto os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs) como a Lei de Diretrizes e Bases da Educação (LDB nº 9.394/96) exigem que os professores façam adaptações na sua maneira de ensinar, de modo que se estruturem em dois eixos principais: a interdisciplinaridade e a contextualização. Além disso, o professor da educação básica, incluindo o professor de Química, tem o dever de ajudar na preparação do educando para o exercício da cidadania.

Nos textos Contextualização, Interdisciplinaridade: Obstáculos Epistemológicos e Motivações para sua Prática e Ensino de Química para formar cidadãos, você poderá ver melhor o que representa cada uma dessas facetas exigidas em sala de aula e da importância de sua aplicação.

Muitos conteúdos de química são transmitidos para os alunos sem a devida contextualização, interdisciplinaridade e sem ligar para a formação de cidadãos capazes de tomar decisões fundamentadas em informações e que conseguirão levar em consideração as consequências de seu posicionamento em questões importantes na sociedade.

Um desses conteúdos é o de “Métodos de separação de misturas”. Geralmente, os professores apenas apresentam o que estes métodos envolvem e dão pequenos exemplos de cada um. Isso não é contextualizar.

Assim, o presente artigo visa fornecer uma ideia para que os professores de química possam se basear para transmitir o conteúdo de separação de misturas. Com as informações que serão apresentadas em mente, o professor poderá fazer adaptações de acordo com as necessidades de cada escola, alunos ou região.

Um dos maiores problemas que o ser humano teme enfrentar é a falta de água potável para todos. Apesar de o nosso planeta ser composto de 70% de água, a grande maioria se encontra na forma salgada (96,11%), apenas 2,75% é água doce, que está presa em geleiras, lagos, rios e no subsolo. A poluição e degradação das fontes de água doce pelo ser humano têm dificultado cada vez mais a obtenção de água potável. Meios para sua obtenção tornam-se cada vez mais caros e trabalhosos.

Esse é um tema muito importante que não pode ser descartado pelo professor. Os alunos precisam saber de aspectos tais como a poluição das águas e como é feito o seu tratamento e desinfecção para o consumo público. Portanto, esse será o tema central usado como eixo contextualizador na transmissão do conteúdo de separação de misturas.

O professor pode, então, apresentar as principais etapas aplicadas nas Estações de Tratamento de Água (ETAs). A água que é tratada nessas estações vem de rios, lagos, represas ou do subsolo, que chegam lá por meio de adutoras, que são canalizações de tubos com grandes diâmetros e com dezenas de quilômetros de comprimento.

A seguir, são apresentadas as principais técnicas de separação de misturas aplicadas nas ETAs, que são a filtração, a coagulação ou floculação, a sedimentação e a decantação. Para enriquecer o conhecimento dos alunos e suas experiências acumuladas, se for possível, programe uma visita à ETA de sua cidade.

• Filtração:

- O que é: Usa-se um filtro (material poroso) no qual o sólido fica retido, enquanto que o líquido passa.

- Aplicação na ETA: Para que peixes, plantas e detritos não passem junto à água que será tratada, são colocadas grades que funcionam como grandes filtros. Sem o lixo pesado, iniciam-se os processos físico-químicos de separação de misturas com a utilização de produtos químicos.

• Coagulação ou Floculação:

- O que é: Método usado para separação de misturas coloidais, cujas partículas ficam em suspensão na parte líquida e possuem tamanho médio entre 1 e 1000 nm. Elas não sofrem sedimentação pela ação da gravidade, ou seja, não vão para o fundo do recipiente com o tempo. São adicionados produtos químicos que atuam como coagulantes, promovendo a aglutinação das partículas em suspensão, transformando-as em flóculos que são mais facilmente separados.

- Aplicação na ETA: Adiciona-se sulfato de alumínio e óxido de cálcio (cal virgem) na água, que atuam como coagulantes. Ela é fortemente agitada para que esses coagulantes químicos se misturem bem. Os flóculos formados contêm compostos de lama, argila e micro-organismos. Depois disso, a água é encaminhada para os tanques de decantação.

• Sedimentação:

- O que é: Líquidos imiscíveis ou misturas de sólidos em líquidos são deixados em repouso e, com o tempo, a gravidade faz com que a parte mais densa fique no fundo ou na parte inferior.

- Aplicação na ETA: Nos tanques de decantação, a água que contém os flóculos fica em repouso durante cerca de quatro horas. Então, os flóculos de impureza que são mais densos que a água sedimentam-se, ficando no fundo desses tanques e formando um material gelatinoso.

• Decantação:

- O que é: Depois de sedimentado, separa-se lentamente a parte líquida do sólido, geralmente inclinando o recipiente e transferindo para outro. Em laboratório, quando temos uma mistura do tipo líquido-líquido, usa-se um funil de decantação, onde se abre a torneira e o líquido mais denso escoa.

- Aplicação na ETA: O lodo formando no fundo do tanque é periodicamente removido e a parte líquida transborda para tanques menores e menos fundos, que são os filtros rápidos.

• Filtração:

- Aplicação na ETA: Essa técnica é empregada novamente, mas agora se utilizam filtros feitos de camadas de areia (75 cm), de cascalho (30 cm) e tijolos especiais com orifícios drenantes. A água passa por esses filtros e as partículas que dão cor, opacidade, cheiro e sabor à água ficam retidas.

• Aeração ou arejamento:

Introduz-se oxigênio na água por pulverizar ou projetar fios de água através do ar. Essa aeração da água ajuda na remoção do gosto ruim e do cheiro desagradável que ainda possam estar presentes na água.

• Esterilização ou cloração:

Adiciona-se cloro na água a fim de matar as bactérias e micro-organismos patogênicos. Em algumas estações, a água ainda recebe fluoretos que ajudam na prevenção de cáries da população.

A água é então enviada para as estações de bombeamento, sendo lançada por grandes troncos condutores, que possuem pressão suficiente para levá-la para as casas, lojas e demais 

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química