BR112019006568B1

BR112019006568B1 - Composição de clareamento da água e processo para clareamento da água

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Publication number: BR112019006568B1
Application number: BR112019006568-7A
Authority: BR
Inventors: Amitava Pramanik; Srinivasa Gopalan Raman; Sumana ROYCHOWDHURY
Original assignee: Unilever Ip Holdings B.V
Priority date: 2016-10-03
Filing date: 2017-09-19
Publication date: 2023-04-18
Also published as: BR112019006568A2; ZA201902066B; WO2018065210A1; EP3519363A1; EP3519363B1

Abstract

Revelou-se uma composição de clareamento da água que compreende: (i) 0,1 a 50% em peso de matéria seca de floculante polimérico aniônico; (ii) 0,4 a 90% em peso de matéria seca de um polímero anfotérico que possui peso molecular de pelo menos 5.000 Da, o dito polímero anfotérico sendo caracterizado por pelo menos 30%, preferencialmente pelo menos 50% das unidades monoméricas do polímero anfotérico serem unidades de betaína representadas pela seguinte fórmula (I): H2C=C(R1)-C(O)O-(CH2)n-N+(R2)(R3)-(CH2)p-X em que: - R1 representa um átomo de hidrogênio ou um grupo alquila C1 a C6 linear ou ramificado; - R2 e R3, independentemente entre si, representam um grupo alquila, hidroxialquila ou aminoalquila no qual o grupo alquila é uma alquila C1 a C6 linear ou ramificado; - n é um número inteiro na faixa de 1 a 4; - p é um número inteiro na faixa de 2 a 8; - X representa COO-, SO3- ou OSO3- ; e (iii) 0 a 95% em peso de matéria seca de excipiente interno; em que a combinação do floculante polimérico aniônico, do polímero anfotérico e do excipiente interno constitui pelo menos 50% em peso, preferencialmente pelo menos 70% em peso da composição de clareamento da água, em que o polímero anfotérico existe em (...).

Description

Campo da Invenção

[0001] A presente invenção se refere a uma composição de clareamento da água que compreende: (i) 0,1 a 50% em peso de matéria seca de floculante polimérico aniônico; (ii) 0,4 a 90% em peso de matéria seca de um polímero anfotérico que possui um peso molecular de pelo menos 5.000 Da, o dito polímero anfotérico sendo caracterizado por pelo menos 30%, preferencialmente pelo menos 50% das unidades monoméricas do polímero anfotérico são unidades de betaína representada pela seguinte fórmula (I): H2C=C(R1)-C(O)O-(CH2)n-N+(R2)(R3)-(CH2)p-X em que: - R1 representa um átomo de hidrogênio ou um grupo alquila C1 a C6 linear ou ramificado; - R2 e R3, independentemente entre si, representam um grupo alquila, hidroxialquila ou aminoalquila, no qual grupo alquila é uma alquila C1 a C6 linear ou ramificado; - n é um número inteiro na faixa de 1 a 4; - p é um número inteiro na faixa de 2 a 8; - Xrepresenta COO-, SO3- ou OSO3-; e (iii) 0 a 95% em peso de matéria seca de carga inerte; em que a combinação do floculante polimérico aniônico, o polímero anfotérico e a carga inerte constitui pelo menos 50 % em peso, preferencialmente pelo menos 70% em peso da composição de clareamento da água, em que o polímero anfotérico existe em uma proporção para o floculante polimérico aniônico, e em que a proporção é selecionado entre 3:1, 4:1 ou 5:1.

[0002] A presente invenção também se refere a um método de purificação de água usando a dita composição de clareamento da água.

Antecedentes da Invenção

[0003] Existe uma necessidade crescente de prover meios eficazes e rentáveis para melhorar a qualidade de água no ponto de uso. Por exemplo, a água subterrânea é a principal fonte de água potável na residência, especialmente em países em desenvolvimento, porém a água subterrânea geralmente está contaminada com sedimentos e demais particulados, o que torna a água turva. Não só a água turva é menos saborosa para beber, como também em alguns casos pode conter bactérias nocivas e os sólidos suspensos também podem danificar os aparelhos que utilizam tal água.

[0004] Uma maneira de remover a turbidez na água é por meio de precipitação da matéria suspensa na água utilizando um floculante como alume (sulfato de alumínio e potássio dodeca-hidratado ou sulfato de alumínio). Quando a água turva é tratada com um floculante como alume, as forças eletrostáticas repelentes que mantêm os sólidos suspensos são neutralizadas e os sólidos se aglomeram para formar partículas maiores conhecidas como ‘flocos’, os quais decantam lentamente. A desvantagem de utilizar o alume como floculante é que o desempenho é substancialmente afetado em temperaturas mais baixas e há menor eficiência no sentido de atrair os sólidos orgânicos suspensos. Torna-se necessária uma dose relativamente grande.

[0005] A adição em excesso de coagulante além da neutralização de carga resulta na formação de precipitados coagulantes metálicos e é denominada floculação por varredura. Os coagulantes metálicos são, por exemplo, hidróxidos de metal (por exemplo, Al(OH)3 ou Fe(OH)3 (cloreto férrico). Os sais baseados em alumínio ou ferro são adicionados em quantidade suficiente de modo que possam formar partículas amorfas de Al(OH)3 ou Fe(OH)3. Estas partículas amorfas capturam os sólidos suspensos, levando à clareamento da água. As partículas de Al(OH)3 ou Fe(OH)3 com sólidos suspensos capturados, denominadas flocos de varredura, possuem uma dimensão na faixa de 100 μm ou menor. Neste tamanho, os flocos de varredura ainda são difíceis de se separar da água, por exemplo, por filtração ou decantação. Além disso, a cinética de decantação dos flocos de varredura é muita lenta. Embora o cloreto férrico seja bom em atrair os sólidos inorgânicos, observou-se uma eficiência menor para os sólidos orgânicos.

[0006] É conhecido na técnica, a melhora da cinética de decantação por meio de adição de um polímero floculante, como poliacrilamidas (inclusive copolímeros de acrilamida-acrilato). Este tipo de floculação abrange a adição de um polímero floculante com peso molecular de pelo menos 100 kDa. Acredita-se que estes polímeros se adsorvem nos flocos de varredura e, assim, reúnem os flocos de varredura para formar flocos maiores e mais fortes. Este fenômeno é conhecido como “floculação em ponte”. Este mecanismo em ponte auxilia no aumento da velocidade de decantação dos flocos e, portanto, contribui para a clareamento mais rápida da água.

[0007] O documento US 2014/158633 AA (PSMG LLC) descreve uma composição floculante que compreende uma mistura de um particulado de óxido de polietileno e um particulado de poliacrilamida.

[0008] A ordem destes processos é regulada pelas diferenças na cinética de dissolução; os floculantes de eletrólitos são facilmente solúveis, em contraste com os floculantes de polímero.

[0009] Os polímeros anfotéricos baseados em betaína têm sido aplicados em composições detergentes. O documento US 8.883.262 BB (RHODIA RECHERCHES AND TECH, 2014) descreve uma composição para limpeza de superfície rígida que compreende uma combinação de (a) um polímero zwitteriônico de sulfobetaína ou carboxibetaína e (b) pelo menos um polímero catiônico. A patente norte-americana descreve ainda composições para limpeza de superfície rígida contendo uma combinação de (a) um polímero zwitteriônico de fosfobetaína e (b) pelo menos um polímero aniônico.

Sumário da Invenção

[0010] Os presentes inventores desenvolveram uma composição de clareamento da água que é muito eficaz na remoção da turbidez na água. A composição de clareamento da presente invenção compreende um floculante polimérico aniônico em combinação com um polímero anfotérico que possui peso molecular de pelo menos 5.000 Da.

[0011] Mais especificamente, a presente invenção provê uma composição de clareamento da água que compreende: (i) 0,1 a 50% em peso de matéria seca de floculante polimérico aniônico; (ii) 0,4 a 90% em peso de matéria seca de um polímero anfotérico que possui peso molecular de pelo menos 5.000 Da, o dito polímero anfotérico sendo caracterizado por pelo menos 30%, preferencialmente pelo menos 50% das unidades monoméricas do polímero anfotérico serem unidades de betaína representadas pela seguinte fórmula (I): H2C=C(R1)-C(O)O-(CH2)n-N+(R2)(R3)-(CH2)p-X em que: - R1 representa um átomo de hidrogênio ou um grupo alquila C1 a C6 linear ou ramificado; - R2 e R3, independentemente entre si, representam um grupo alquila, hidroxialquila ou aminoalquila no qual o grupo alquila é uma alquila C1 a C6 linear ou ramificado; - n é um número inteiro na faixa de 1 a 4; - p é um número inteiro na faixa de 2 a 8; - Xrepresenta COO-, SO3- ou OSO3-; e (iii) 0 a 95% em peso de matéria seca de carga inerte; em que a combinação do floculante polimérico aniônico, do polímero anfotérico e da carga inerte constitui pelo menos 50% em peso, preferencialmente pelo menos 70% em peso da composição de clareamento da água, em que o polímero anfotérico existe em uma proporção para o floculante polimérico aniônico, e em que a proporção é selecionada entre 3:1, 4:1 ou 5:1.

[0012] Descobriu-se que a combinação de um polímero aniônico e um polímero anfotérico, conforme a fórmula (I), provê excelente cinética de decantação quando a água turva é clareada, mesmo na ausência de floculantes metálicos e coagulantes metálicos.

[0013] A presente invenção também se refere ao uso da composição de clareamento da água e a um processo para o clareamento de água usando a comparação de clareamento da água da presente invenção.

Descrição Detalhada da Invenção

[0014] O termo “floculação”, conforme aqui utilizado, refere-se a um processo de contato e adesão, por meio do qual as partículas de uma dispersão formam agrupamentos de tamanho maior.

[0015] O termo “turbidez”, conforme aqui utilizado, refere-se à turvação ou opacidade de um fluido causada pelo grande número de partículas individuais.

[0016] A unidade “UNT”, conforme aqui utilizada, refere-se a Unidades Nefelométricas de Turbidez (UNT), conforme medido pelo nefelômetro, Turbiquant 2100T, fabricado pela Merck. O nefelômetro é preferencialmente calibrado por meio do uso de soluções padrão de formazina, conforme recomendação do fabricante do instrumento. O nefelômetro mede a propensão das partículas em dispersar um feixe de luz focado nelas.

[0017] O termo “carga inerte”, conforme aqui utilizado, refere-se a componente(s) particulado(s) na composição de clareamento da água que não contribuem significativamente para a clareamento da água turva.

[0018] O termo “poliacrilato”, conforme aqui utilizado, exceto indicado de outro modo, refere-se a um polímero derivado de monômeros etilenicamente insaturados que possui pelo menos uma função carboxílica, como ácidos carboxílicos alfa e beta etilenicamente insaturados ou anidridos correspondentes, como ácidos acrílicos, metacrílicos e maleicos ou anidridos, ácido fumárico, ácido itacônico, N-metacroil alanina, N-acriloilglicina e sais hidrossolúveis destes. No contexto da presente invenção, o termo “poliacrilato” abrange poliacrilatos, bem como poliacrilatos substituídos, como poli(metacrilatos).

[0019] O termo “poliacrilamida”, como aqui utilizado, exceto indicado de outro modo, refere-se a um polímero derivado da acrilamida e derivados desta (como N,N-dimetacrilamida e N-isopropilacrliamida) e/ou metacrilamida e derivados desta.

[0020] Em conformidade com uma realização preferida, a composição de clareamento da água compreende, calculado por peso de matéria seca:

[0021] • 0,2 a 10% em peso, mais preferencialmente 0,5 a 5% em peso do floculante polimérico aniônico;

[0022] • 0,6 a 50% em peso, mais preferencialmente 1 a 10% em peso do polímero anfotérico;

[0023] • 45 a 99% em peso, mais preferencialmente 70 a 97% em peso de carga.

[0024] Em uma realização, o polímero anfotérico existe em uma proporção para o floculante polimérico aniônico, onde a proporção é selecionada entre 3:1, 4:1 ou 5:1.

[0025] A composição de clareamento da água, de acordo com a presente invenção, pode ser provida, por exemplo, na forma de um sólido (por exemplo, pó ou comprimido), uma pasta ou um gel.

[0026] Em conformidade com uma realização preferida, a composição de clareamento da água é um pó seco.

[0027] A composição de claremento da água é preferencialmente um pó que possui um tamanho de partícula médio ponderado em massa na faixa de 10 a 100 micrômetros, mais preferencialmente na faixa de 50 a 90 micrômetros.

[0028] O floculante polimérico aniônico empregado, em conformidade com a presente invenção, é preferencialmente selecionado entre poliacrilamida aniônica, poliacrilato aniônico e combinações destes. Mais preferencialmente, o floculante polimérico é poliacrilamida aniônica.

[0029] O floculante polimérico aniônico é preferencialmente um copolímero de acrilamida e um ou mais monômeros aniônicos selecionados entre ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido 2-acrilamido-2-metilpropano sulfônico e sais destes.

[0030] Em uma realização preferida, pelo menos 5%, mais preferencialmente 10 a 50% das unidades monoméricas na poliacrilamida aniônica são monômeros aniônicos selecionados entre ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido 2- acrilamido-2-metilpropano sulfônico e sais destes.

[0031] Em uma realização preferida, pelo menos 5%, mais preferencialmente 10 a 50% das unidades monoméricas na poliacrilamida aniônica são selecionadas entre ácido metacrílico, ácido acrílico e sais destes.

[0032] Em outra realização preferida, o floculante polimérico aniônico possui peso molecular de pelo menos 100.000 Da. Mais preferencialmente, o peso molecular do floculante é pelo menos 250.000 Da, ainda mais preferencialmente pelo menos 500.000 Da e mais preferencialmente pelo menos 1.000.000 Da. Preferiu-se que o peso molecular do floculante aniônico não exceda 20 milhões Da. Para evitar dúvidas, a unidade Da (Dalton), como aqui utilizada, refere-se à unidade de massa atômica (amu, a unidade SI menos comumente utilizada).

[0033] A carga compreende preferencialmente um revestimento que contém o floculante polimérico aniônico e/ou o polímero anfotérico. Mais preferencialmente, a carga compreende um revestimento que contém o polímero anfotérico, opcionalmente em combinação com o floculante polimérico aniônico. Ao aplicar estes polímeros como parte de um revestimento sobre a carga particulada, pode-se atingir a rápida dissolução dos polímeros quando a composição de clareamento é dispersa na água. Além disso, a distribuição homogênea destes polímeros através da composição de clareamento da água pode ser realizada desta forma.

[0034] Em uma realização preferida, o polímero anfotérico é um polímero de acordo com a fórmula (I), em que R1 representa alquila C1 a C3. Mais preferencialmente, R1 é selecionada entre o grupo que consiste em metil e etil. Mais preferencialmente, R1 representa metil.

[0035] Em uma realização preferida adicional, o polímero anfotérico é um polímero de acordo com a fórmula (I), em que R2 e R3, independentemente entre si, representam alquila C1 a C3. Mais preferencialmente, R2 e R3 são selecionados de forma independente entre o grupo que consiste em metil e etil. Mais preferencialmente, R2 e R3 representam metil.

[0036] O número inteiro n na fórmula (I) encontra-se preferencialmente na faixa de 1 a 4. Mais preferencialmente, o número inteiro n é 1.

[0037] O número inteiro p na fórmula (I) encontra-se preferencialmente na faixa de 2 a 8. Mais preferencialmente, o número inteiro p é 2.

[0038] X na fórmula (I) representa preferencialmente COO-.

[0039] O polímero anfotérico empregado, em conformidade com o presente, pode ser um homopolímero de copolímero. Preferencialmente, o polímero anfotérico é um homopolímero.

[0040] De acordo com uma realização particularmente preferida, a carga inerte contém pelo menos 80% em peso, mais preferencialmente pelo menos 90% em peso e mais preferencialmente 100% em peso de um ou mais componentes hidrossolúveis. Aqui, o termo “componentes hidrossolúveis” refere-se a componentes que possuem uma solubilidade em água desmineralizada, a uma temperatura de 20 °C, de pelo menos 1 g/L, preferencialmente de pelo menos 5 g/L e mais preferencialmente de pelo menos 10 g/L.

[0041] O um ou mais componentes hidrossolúveis são selecionados preferencialmente entre carboidratos, polímeros, eletrólitos e combinações destes. Mais preferencialmente, o um ou mais componentes hidrossolúveis são selecionados entre carboidratos, eletrólitos e combinações destes. Mais preferencialmente, o carboidrato é usado como uma carga. Os exemplos de carboidratos adequados incluem monossacarídeos, dissacarídeos, oligossacarídeos e combinações destes. Os exemplos de eletrólitos incluem sais, como cloreto de sódio, cloreto de cálcio, cloreto de magnésio, cloreto de potássio e combinações destes.

[0042] A carga inerte possui preferencialmente um tamanho de partícula médio ponderado em massa na faixa de 5 a 500 micrômetros, mais preferencialmente na faixa de 10 a 150 micrômetros, mais preferencialmente na faixa de 50 a 90 micrômetros.

[0043] A carga inerte possui preferencialmente uma área superficial de pelo menos 1 m2/g e uma porosidade de menos de 30% em volume. As medições da área superficiais podem ser realizadas usando o método BET (Brunauer et al. "Adsorption of Gases in Multimolecular Layers". Journal of the American Chemical Society (1938) 60(2): 309-319). A porosidade pode ser medida usando a porosimetria de mercúrio (http://www.micromeritics.com/Repository/Files/Mercury_Porosemitry_Theory_p oster_.pdf).

[0044] A composição de clareamento da presente invenção não exige coagulantes de sal metálico para remover de forma eficaz a turbidez da água. Logo, a composição contém preferencialmente menos de 0,5% em peso matéria seca de um coagulante de sal metálico selecionado entre sulfato de alumínio, cloreto de alumínio, cloreto de polialumínio, cloridrato de alumínio, sulfato férrico, sulfato ferroso, cloreto férrico e combinações destes.

[0045] De forma vantajosa, a composição de acordo com a presente invenção não compreende um sal metálico que facilita a separação e que potencializa a taxa de floculação.

[0046] Em um segundo aspecto, a presente invenção se refere ao uso de um polímero anfotérico, conforme aqui definido, para clarear a água turva.

[0047] Em um terceiro aspecto, a presente invenção se refere a um processo para clareamento da água que compreende sólidos suspensos, o dito processo compreendendo as etapas de: a. dosagem da composição de clareamento da água, de acordo com o primeiro aspecto, em uma dose de 0,2 a 3 gramas por litro de água a ser clareada; b. dispersão da composição de clareamento da água na água a ser clareada para induzir a formação de flocos; e c. separação dos flocos da água para se obter a água clareada.

[0048] No processo da presente invenção, a composição de clareamento é dosada preferencialmente em uma dose de 0,1 a 10 gramas por litro de água. Mais preferencialmente, a composição de clareamento é dosada em uma dose de 0,5 a 5 gramas por litro de água e mais preferencialmente em uma dose de 0,5 a 2 gramas por litro de água.

[0049] A dispersão da composição de clareamento da água na água a ser clareada pode ser atingida, por exemplo, por meio de agitação. A agitação no processo da presente invenção é realizada preferencialmente por pelo menos 10 segundos, mais preferencialmente realizada por 15 a 60 segundos e mais preferencialmente a agitação da mistura é realizada por 15 a 50 segundos. Diferentes padrões de agitação podem ser aplicados a seguir, por exemplo, agitação-pausa-agitação ou agitação-pausa, ou variações destes.

[0050] A separação do precipitado da água é realizada preferencialmente por filtração, decantação e combinações destes. Mais preferencialmente, a separação do precipitado da água é realizada por filtração.

[0051] Preferencialmente, a turbidez da água a ser clareada é reduzida a menos de 20 NTU, mais preferencialmente a menos de 10 NTU pelo presente processo.

[0052] Normalmente a água a ser clareada no presente processo possui uma turbidez inicial de 400 NTU ou mais.

[0053] A invenção é ilustrada ainda pelos exemplos não limitantes a seguir.

Exemplos Exemplo 1 Síntese do Monômero

[0054] O monômero de sal interno 2-Carboxi-N,N-dimetil-N-(2’- (metacriloiloxi)etil)etilimínio (CBMA) foi sintetizado de acordo com o método descrito por Zhang et al. (Superlow Fouling Sulfobetaine and Carboxybetaine Polymers on Glass Slides, Langmuir, Vol. 22, no. 24, 2006, 10073). Adicionou- se gama-propiolactona em acetona seca gota a gota em uma solução de 2-(N,N’- dimetilamino)etil metacrilato em acetona anidra e a reação foi agitada a 15 °C por 24 horas. O solvente foi subsequentemente evaporado para se obter um líquido viscoso do monômero CBMA.

Síntese de poliCBMA

[0055] A polimerização de radical livre do monômero CBMA foi realizada em um meio aquoso usando o método descrito por Lee et al. (Synthesis and solubility of the polCy(sulfobetaine)s and the corresponding cationic polymers: 1. Synthesis and characterization of sulphobetaines and the corresponding cationic monomers by nuclear magnetic resonance spectra, Polymer (1994), vol. 35, no. 10, 2210 - 2217). Utilizou-se persulfato de potássio como inibidor e a polimerização foi realizada em uma atmosfera inerte por agitação a 60 a 70 °C por 8 horas. O peso molecular do homopolímero CBMA encontrava-se na faixa de 10.000 a 100.000. O poliCBMA foi recuperado na forma de um líquido que possui teor de água de aproximadamente 50% em peso.

Testes de clareamento da água

[0056] Procedimento: A um litro de água de fonte contaminada contendo 0,2 g/L de sujeira (50% em peso de caulinita e 50% em peso de óxido de ferro (III)) foram adicionadas diferentes quantidades de poliCBMA e poliacrilamida (PM = 6 MDa, 70% de acrilamida, 30% de ácido acrílico), conforme mostrado na Tabela 1. A água foi agitada por 20 segundos, seguido de um intervalo de 20 segundos e uma agitação adicional de 20 segundos. A água foi deixada em repouso por mais dois minutos. Uma alíquota da água a partir da parte superior foi coletada e a turbidez medida usando o turbidímetro Turbiquant® 2100T, Merck. Os resultados são mostrados na Tabela 1.Tabela 1

[0057] Um valor de turbidez inferior a 10 é aceitável aos consumidores. Como pode ser observado na Tabela 1, poliCBMA isoladamente (testes 1.1 a 1.6) ou poliacrilamida aniônica isoladamente (teste 1.7) não forneceu floculação suficiente. Quando ambos os polímeros estavam presentes em níveis apropriados (testes 1.8 a 1.10), atingiu-se água com turbidez aceitável.

Exemplo 2

[0058] Uma composição de clareamento da água compreendendo 93,75% em peso de areia, 5% em peso de policarboxibetaína metacrilato e 1,25% em peso de poliacrilamida aniônica foi preparada por meio de mistura, usando os mesmos polímeros do Exemplo 1.

[0059] Adicionaram-se 4,05 g desta formulação a 5 litros de água de fonte contaminada contendo 0,2 g/L de sujeira (50% em peso de caulinita e 50% em peso de óxido de ferro (III)). A água foi agitada por 20 segundos, seguido por um intervalo de 20 segundos e uma agitação adicional de 20 segundos. A água foi deixada em repouso por mais dois minutos. Uma alíquota da água a partir da parte superior foi coletada e a turbidez medida usando um turbidímetro Turbiquant® 2100T, Merck. Mediu-se uma turbidez de 7 UNT.

Exemplo 3

[0060] Uma composição de clareamento da água em pó compreendendo 93,75% em peso de glicose (carga), 5% em peso de policarboxibetaína metacrilato e 1,25% em peso de poliacrilamida aniônica foi preparada por meio de mistura, usando os mesmos polímeros do Exemplo 1.

[0061] Adicionaram-se 4,05 g do pó à água de fonte contaminada contendo 0,2 g/L de sujeira (50% em peso de caulinita e 50% em peso de óxido de ferro (III)). A água foi agitada por 20 segundos, seguido por um intervalo de 20 segundos e uma agitação adicional de 20 segundos. A água foi deixada em repouso por mais dois minutos. Uma alíquota da água a partir da parte superior foi coletada e a turbidez medida utilizando um turbidímetro Turbiquant® 2100T, Merck. Mediu-se uma turbidez de 2,3 UNT.

Exemplo 4

[0062] A um litro de água de fonte contaminada contendo 0,2 g/L de sujeira (50% em peso de caulinita e 50% em peso de óxido de ferro (III)) foram adicionadas diferentes quantidades de poliCBMA e poliacrilamida (PM = 6 MDa, 70% de acrilamida, 30% de ácido acrílico), como mostrado na Tabela 2. A água foi agitada por 20 segundos, seguido de um intervalo de 20 segundos e uma agitação adicional de 20 segundos. A água foi deixada em repouso por mais dois minutos. Uma alíquota da água a partir da parte superior foi coletada e a turbidez medida utilizando um turbidímetro Turbiquant® 2100T, Merck. Os resultados são mostrados na Tabela 2.Tabela 2

[0063] Anionicidade de poliacrilamida aniônica = 30%

Exemplo 5

[0064] Nos experimentos a seguir, a água (36FH) contendo 0,2 g/L de sujeira foi tratada com as duas formulações.Tabela 3

[0065] Descobriu-se que na formulação contendo carga, os flocos formaram-se bem e obteve-se menor turbidez final. No entanto, no caso em que não havia carga, a formulação tornou-se um gel e não formou flocos na água de fonte contaminada, resultando em turbidez final mais elevada.

Claims

1. Composição de clareamento da água, caracterizada por compreender: (i) 0,1 a 50% em peso de matéria seca de floculante polimérico aniônico; (ii) 0,4 a 90% em peso de matéria seca de um polímero anfotérico que possui peso molecular de pelo menos 5.000 Da, o dito polímero anfotérico tendo pelo menos 30%, preferencialmente pelo menos 50% das unidades monoméricas do polímero anfotérico de unidades de betaína representadas pela seguinte fórmula (I): H2C=C(R1)-C(O)O-(CH2)n-N+(R2)(R3)-(CH2)p-X em que: - R1 representa um átomo de hidrogênio ou um grupo alquila C1 a C6 linear ou ramificado; - R2 e R3, independentemente entre si, representam um grupo alquila, hidroxialquila ou aminoalquila em que o grupo alquila é um alquila C1 a C6 linear ou ramificado; - n é um número inteiro na faixa de 1 a 4; - p é um número inteiro na faixa de 2 a 8; - X representa COO-, SO3- ou OSO3- ; e (iii) 0 a 95% em peso de matéria seca de carga inerte; em que a combinação do floculante polimérico aniônico, do polímero anfotérico e da carga inerte constitui pelo menos 50% em peso, preferencialmente pelo menos 70% em peso da composição de clareamento da água, em que o polímero anfotérico existe em uma proporção para o floculante polimérico aniônico, em que a proporção é selecionada entre 3:1, 4:1 ou 5:1, e em que a carga inerte contém pelo menos 80% em peso de um ou mais componentes hidrossolúveis.

2. Composição de clareamento da água, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo floculante polimérico aniônico ser selecionado do grupo que consiste de poliacrilamidas, poliacrilatos e combinações destes.

3. Composição de clareamento da água, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo floculante polimérico aniônico ser um copolímero de acrilamida e um ou mais monômeros aniônicos selecionados do grupo que consiste de ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido 2-acrilamido-2-metilpropano sulfônico e sais destes.

4. Composição de clareamento da água, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pela carga compreender um revestimento que contém o floculante polimérico aniônico e/ou o polímero anfotérico.

5. Composição de clareamento da água, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por R1 representar alquila C1 a C3.

6. Composição de clareamento da água, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada por R2 e R3, independentemente entre si, representarem alquila C1 a C3.

7. Composição de clareamento da água, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada por Xrepresentar COO-.

8. Composição de clareamento da água, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo polímero anfotérico ser um homopolímero.

9. Composição de clareamento da água, de acordo com a reivindicação 8, sendo a composição caracterizada por compreender, calculada por peso de matéria seca: (i) 0,2 a 10% em peso do floculante polimérico aniônico; (ii) 0,6 a 50% em peso do polímero anfotérico; e, (iii) 45 a 99% em peso de carga inerte hidrossolúvel, em que o polímero anfotérico existe em uma proporção para o floculante polimérico aniônico, e em que a proporção é selecionada entre 3:1, 4:1 ou 5:1.

10. Composição de clareamento da água, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pela carga inerte possuir um tamanho de partícula médio ponderado em massa na faixa de 5 a 500 micrômetros, preferencialmente na faixa de 10 a 150 micrômetros.

11. Composição de clareamento da água, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pela composição conter menos de 0,5% em peso de matéria seca de um coagulante de sal metálico selecionado do grupo que consiste de sulfato de alumínio, cloreto de alumínio, cloreto de polialumínio, cloridrato de alumínio, sulfato férrico, sulfato ferroso, cloreto férrico e combinações destes.

12. Processo para clareamento da água, o dito processo caracterizado por compreender as etapas de: (i) dosagem da composição de clareamento da água, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, em uma dose de 0,2 a 3 gramas por litro de água a ser clareada; (ii) dispersar a composição de clareamento da água através da água a ser clareada para induzir a formação de flocos; e, (iii) separação dos flocos a partir da água para se obter água clareada.