Uso dos isocianuratos na desinfecção da água

Importante matéria-prima utilizada na produção de bebidas,a água deve ser rigorosamente tratada afim de atender os padrões de qualidade exigidos pela indústria

A água ocupa um lugar de destaque na indústria de bebidas, pela participação significativa no processo produtivo, muitas vezes sendo a principal matéria prima. Devido sua importância, a água deve estar com as características físico-químicas e bacteriológicas que atendam além dos requisitos legais, ao rigoroso padrão de qualidade deste segmento industrial.

Para ser considerada potável, a água deve ser submetida a vários métodos de tratamento que podem incluir coagulação, floculação, sedimentação, filtração e desinfecção. Na desinfecção, a adição de produtos específicos para esta função, visam eliminar ou inativar diversos microorganismos como bactérias, vírus e fungos.

Dentre os produtos disponíveis para esta finalidade microbiocida, o sistema de cloração é o mais tradicional e eficaz, sendo também utilizado pela ótima relação custo x beneficio. A atividade do cloro sobre os microorganismos dependerá da concentração de cloro livre disponível, do tempo de contato e quantidade de matéria orgânica presente. Apesar de não estar perfeitamente esclarecida a forma como o cloro elimina ou inibe os microorganismos, alguns fatores podem sugerir mecanismos específicos, tais como: a cloração de anéis de aminoácidos; diminuição de conteúdo intracelular e diminuição da absorção de nutrientes; oxidação de enzimas sulfidrila e aminoácidos; inibição da síntese proteica; diminuição da absorção de oxigênio; ruptura no DNA ou a ação através da combinação destes fatores.

Clorados orgânicos

Além das formas inorgânicas cloradas como o hipoclorito de sódio, hipoclorito de cálcio, gás cloro, que são alguns dos produtos já conhecidos, veio se juntar a este grupo os clorados orgânicos isocianuratos. Todos esses compostos atuam na água liberando cloro livre na forma de ácido hipocloroso e íon clorito, sendo que o agente microbiocida ativo é o ácido hipocloroso não dissociado.

O ácido hipocloroso (HOCl) possui uma atuação bactericida mais eficiente que o íon hipoclorito (OCl-) devido à maior permeabilidade da membrana celular ao HOCl que ao íon OCl- e por ser uma molécula neutra.

Esta característica de dissociação é função do pH. Em solução aquosa e valores de pH inferiores a 6, a dissociação do ácido hipocloroso é fraca, sendo predominante a forma não dissociada (HOCl). Em soluções de pH menor que 2, a forma predominante é o Cl2; para valores de pH próximo a 5, a predominância é do HOCl, tendo o Cl2 desaparecido. A forma OCl- predomina em pH 10. As águas de abastecimento, em geral, apresentam valores de pH entre 5 e 10, quando as formas presentes são o ácido hipocloroso (HOCl) e o íon hipoclorito (OCl-).

Esta importante característica da ação do ácido hipocloroso em função do pH propicia vantagens aos isocianuratos clorados como forma de doadores de cloro. Os isocianuratos clorados são conhecidos em três formas estruturais: dicloroisocianurato de sódio anidro, dicloroisocianurato de sódio di-hidratado e ácido tricloroisocianúrico.

Enquanto as soluções de hipoclorito de sódio têm pH alcalino, as soluções de diclroisocianurato têm pH ácido próximo ao neutro e o ácido triclorisocianúrico tem pH ácido.

Outra importante característica de uso dos isocianuratos clorados é a de possuírem maior quantidade de átomos de cloro distribuídos na molécula em relação ao hipoclorito de sódio. O dicloroisocianurato anidro disponibiliza 63% de cloro e a forma di-hidratada disponibiliza 56 % de cloro (com dois átomos na molécula) e o ácido tricloroisocianúrico possui 90% de cloro disponível (com três átomos na molécula) enquanto o hipoclorito de sódio 11% – 13 % de cloro (com um átomo na molécula).

NaClO(3)
(1) Ácido tricloroisocianúrico
(2) Dicloroisocianurato de sódio
(3) Hipoclorito de sódio
Esta característica molecular proporciona diferenças importantes na liberação do cloro. Para exemplificar, enquanto o hipoclorito de sódio libera todo seu cloro como cloro livre disponível, o dicloroisocianurato libera apenas 50% como disponível e o restante permanece ligado na molécula como uma reserva. Quando o cloro disponibilizado for consumido, o equilíbrio se altera e a reserva é liberada de imediato, propiciando assim uma ação controlada e exercendo efeito bactericida mais prolongado.

Aplicações

Os isocianuratos na forma em pó, granulada ou em tabletes possuem dois anos de validade enquanto as soluções de hipoclorito de sódio acusam diminuição do teor de cloro em alguns meses.

O uso do cloro na desinfecção é aplicado há décadas e muitos monitoramentos e avaliações foram realizados.

Dentre as preocupações com foco em saúde publica, destaque foi dado à formação dos subprodutos de cloração, compostos químicos formados no processo de cloração, especialmente os trihalometanos (THM). Neste quesito, estudos demonstram que o dicloroisocianurato possui vantagens, quanto à significativa menor produção de THM quando comparado ao hipoclorito de sódio.

Quimicamente a característica que possibilita o cloro ser inserido na molécula orgânica é a presença do ácido cianúrico, que permite também que o produto seja apresentado na forma sólida, seca e estável. A toxicidade do ácido cianúrico/cianureto de sódio tem sido extensivamente estudada e documentada, não sendo observados efeitos adversos, assim como,não foram considerados teratogênicos mutagênicos e/ou carcinogênicos, além do fato de não serem metabolizados pelo organismo humano, o que permite o uso destes produtos no tratamento de água potável.

Legislação

Quanto aos assuntos regulatórios, publicações e legislações específicas internacionais da Organização Mundial de Saúde, (WHO) Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO), Agência Americana de Proteção Ambiental (EPA) e Autoridades Europeias atestam o uso do dicloro e ácido triclorisocianúrico para uso em água potável.

A Resolução RDC no 14 / 2007 da ANVISA aprovou o uso de princípios ativos de substâncias orgânicas e inorgânicas liberadoras de cloro ativo, que sejam aceitas pela EPA, FDA ou Comunidade Europeia, para uso como desinfetante para água de consumo humano.

A legislação brasileira, em vigor, que regulamenta a potabilidade e controle de água para o consumo humano, inclusive a desinfecção com cloro,é a Portaria 2914/2011, do Ministério da Saúde.

A Associação Brasileira de Normas Técnicas publicou a NBR 15784: Produtos químicos utilizados no tratamento de água para consumo humano-efeitos a saúde-requisitos, versão atualizada em vigor desde março 2014, onde consta o dicloro e o ácido tricloroisocianúrico, que estabelece os requisitos para controle de qualidade dos produtos químicos e limites das impurezas de forma a não causar prejuízo à saúde humana.

Recentemente, a Comissão de Estudo de Produtos Químicos para Saneamento Básico, Água e Esgoto (CE-010:105.007) do Comitê Brasileiro de Química (ABNT/CB-010), concluiu a elaboração e aprovação do projeto de norma para os produtos dicloro e tricloro , que foi encaminhado para a ABNT (Projeto ABNT NBR 16570 Isocianuratos clorados – Aplicação em saneamento básico – Especificação técnica, amostragem, métodos de ensaio e requisitos) e que foi disponibilizado para consulta pública até 9 janeiro de 2017.

A segurança de uso e aplicação dos isocianuratos clorados na desinfecção da água é recomendada apenas de fornecedores com produtos devidamente registrados na ANVISA.

Prof. Msc. Paulo Garcia de Almeida
MasterSciences-Expertise
Knowledge-Solutions

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