Gestão de Produtos Químicos – Conceito de Densidade

Tempo de leitura: 7 minutos

A química é uma matéria relativamente complexa. Alguns adoram as experiências de laboratório; outros preferem a teoria; mas muitos simplesmente a odeiam!

Sabemos que a química não é a matéria mais amada na escola, mas alguns de seus conceitos são realmente muito úteis quando se trabalha com Segurança do Trabalho, Meio ambiente e Saúde Ocupacional (SMS). E, como nossos leitores já sabem, nosso papel é descomplicar as coisas! O fato é que a química, apesar de complexa, não é tão complicada quanto parece.

Hoje falaremos do conceito de densidade, que se aplica em várias situações de nosso cotidiano de trabalho, como:

  • Controles em espaço confinado (NR-33);
  • Controle de atmosferas explosivas;
  • Detecção de vazamentos;
  • Descontaminação de solos;
  • Tratamento de efluentes;
  • Monitoramento de emissões atmosféricas.

Neste artigo vamos explicar este conceito, apresentar algumas situações práticas que podem surgir em nosso cotidiano de trabalho e mostrar como o conhecimento sobre este conceito básico pode ajudá-lo a resolvê-las.

 

SITUAÇÕES ROTINEIRAS

Imagine as duas seguintes situações, que podem facilmente surgir para profissionais de SMS:

espaco-confinado-densidade

 

A impermeabilização: Um serviço de impermeabilização será realizado no interior de um tanque que possui uma entrada inferior e outra superior, considerado um espaço confinado. O produto que será utilizado é volátil e seus vapores são extremamente tóxicos. A equipe responsável solicita o apoio ao setor de SMS para obter informações sobre como lidar com os vapores tóxicos do produto.

 

 

 

 

densidade-contencao-gerador

 

Separando o óleo da água: Em um dia chuvoso, um equipamento estacionário movido a diesel apresentou vazamento de combustível, o que provocou um acúmulo de água misturada com diesel em sua bacia de contenção. O chefe do setor de SMS, pensando de forma sustentável, solicita que haja uma diminuição máxima do volume  do resíduo líquido para descarte, pois seu tratamento é extremamente oneroso.

 

 

Como proceder nesses casos? Você verá que o simples conhecimento sobre o conceito de densidade o ajudará a resolver estes problemas.

Se você não tem familiaridade com o conceito, continue a leitura do artigo normalmente (recomendado). Mas, se já tiver os conceitos bem definidos, pule direto para o tópico “A impermeabilização”.

 

O QUE É DENSIDADE?

A densidade de um produto é definida como a concentração de sua massa em um determinado volume, ou seja, quanto de massa do produto há em um volume.

Ela é expressa como o quociente (resultado da divisão) da massa pelo volume.

densidade-massa-volume

Vamos dar um exemplo:

Um recipiente de 1 litro (1000 mL = 1000cm³) está completamente cheio com 100g de uma substância X. A densidade desta substância será calculada como:

densidade-x

Ou seja, em cada centímetro cúbico do recipiente há 0,1 grama da substância X.

Se pensarmos de forma lógica, quanto mais massa colocarmos em um mesmo recipiente (sem alterar seu volume), mais “pesado” ficara este recipiente, concorda?

Considere agora que o mesmo recipiente do exemplo anterior (1000cm³) está completamente cheio com 1000 gramas da substância Y. A densidade será calculada da seguinte maneira:

densidade-y

Perceba que em cada centímetro cúbico do recipiente há 1 grama da substância Y.

Ora, se 1cm³ comporta 0,1g da substância X e 1 grama da substância Y, podemos dizer que este recipiente estará mais “pesado” quando contiver a substância Y, certo? Ou seja, a substância Y é mais densa do que a substância X!

Muito bem. Agora vamos continuar comparando as substâncias X e Y e tentar estabelecer uma relação entre suas densidades.

Este comparativo entre densidades de duas substâncias é expresso através da densidade relativa, que expressa a relação entre a densidade de uma substância e a densidade de outra utilizada como referência.

No caso acima, a densidade da substância X em relação à substância Y (neste caso, Y é a substância de referência) é:

densidade-x-y

Note que o valor resultante não possui unidade, pois ele expressa uma relação. Este valor obtido mostra que a densidade da substância X é 0,1 vez (um décimo, ou 10 vezes menor do que) a densidade da substância Y.

Perceba que a substância de referência sempre terá um valor igual a 1 no resultado final do cálculo de densidade relativa. Isto é importante pois a seguinte notação significa que a substância entre parêntese é a substância de referência.

VALOR (substância=1)

Em geral para líquidos, quando a substância de referência não é explicitada, assume-se que se trata da água, pois a água tem D=1 g/cm³ (e qualquer valor dividido por 1 tem como resultado ele mesmo).

Por exemplo, o etanol tem densidade de 0,8 g/cm³. Caso você note em algum documento que a densidade do etanol está expressa simplesmente como 0,8, isto quer dizer que esta é a densidade relativa do etanol (em relação à água).

Em resumo, substâncias líquidas com densidade relativa maior que 1 são mais densas que a água; aquelas com densidade relativa menor que 1 são menos densas que a água.

Da mesma maneira, vapores e gases com densidade relativa maior que 1 são mais densas que o ar; aquelas com densidade relativa menor que 1 são menos densas que o ar.

Compreendeu? Então vamos resolver os problemas apresentados!!!

 

A IMPERMEABILIZAÇÃO

A primeira atitude a se fazer é consultar a FISPQ do impermeabilizante. Digamos que você encontra a seguinte informação:

Densidade do vapor: 2,21 (ar = 1)

Ou seja, o ar é a substância de referência.

Em outras palavras, quer dizer que a densidade do vapor do impermeabilizante é 2,21 vezes maior que a do ar, sendo ele mais pesado do que o ar.

Então, vamos analisar como este vapor se comporta dentro do tanque:

espaco-confinado-mais-denso

Como o vapor é mais denso do que o ar, ele se acumula na parte inferior do tanque. Enquanto o funcionário estiver realizando a impermeabilização do tanque, devemos realizar ações para minimizar sua exposição ao vapor, para diminuir o risco de intoxicação.

Então, vamos considerar duas ações possíveis nesta situação:

- Realizar exaustão pela parte inferior do tanque;

- Realizar ventilação pela parte superior do tanque.

espaco-confinado-mais-denso-ex-vent

Perceba que, se a exaustão ou a ventilação forem realizadas de forma contrária, o trabalhador será exposto a maior quantidade de vapor.

Seguindo este mesmo raciocínio, imagine agora um produto com densidade de vapor igual a 0,7 (ar = 1).

Isto quer dizer que este vapor é menos denso do que o ar, e tende a se acumular em locais mais elevados.

espaco-confinado-menos-denso

Neste caso, as ações possíveis são:

- Realizar exaustão pela parte superior do tanque;

- Realizar ventilação pela parte inferior do tanque.

espaco-confinado-menos-denso-ex-vent

OBS: As ações descritas não excluem outras formas de prevenção, como o uso de EPIs.

 

SEPARANDO O ÓLEO DA ÁGUA

Vamos proceder da mesma maneira que no caso anterior, e consultar a FISPQ do diesel. Lá você encontra as seguintes informações:

Densidade relativa: 0,820

Solubilidade: Insolúvel em água.

Estas informações nos levam a concluir que o óleo diesel não se dissolve na água. Como sua densidade relativa é 0,820 (não há referência explícita da substância de referência; infere-se que esta densidade é relativa à densidade da água, cujo valor é igual a 1g/cm³), o diesel é menos denso do que a água, e tende a acumular-se na superfície desta.

Um mecanismo interessante para separar o óleo da água é utilizar um recipiente (de preferência incolor) com uma torneira acoplada em sua base.

densidade-agua-oleo

Deposita-se neste recipiente a mistura de água e diesel e deixa-se por um tempo em repouso. Você notará através do recipiente que o óleo e a água estão separados em duas fases (apesar de o diesel ser incolor, após seu uso ele normalmente assume uma coloração mais escura), sendo o óleo na parte superior e a água na parte inferior.

Abrindo a torneira, a água que se encontra na parte inferior começa a verter, enquanto o óleo se mantém na parte superior. Pouco antes do limite de separação entre eles, fecha-se a torneira. Pronto, você diminuiu consideravelmente seu efluente!

Existem no mercado separadores de vários estágios que garantem maior eficiência neste processo. A ideia é exatamente a separação pela diferença de densidade.

separador-agua-oleo

Aproveite este conhecimento e aplique-o em seu cotidiano de trabalho!

Deixe uma resposta

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *