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Fatores que influenciam o oxigênio dissolvido na água

Escrito por christopher robison | Traduzido por andressa de melo santos
Fatores que influenciam o oxigênio dissolvido na água

A amosfera terrestre é composta por aproximadamente 21% de oxigênio e 78% de nitrogênio

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O oxigênio molecular é um gás que disolve facilmente na água. Praticamente todos os animais necessitam de oxigênio para catalisar o metabolismo celular (é ele que converte o açúcar em energia útil). Em ambientes aquáticos, a quantidade dissolvida é crucial na determinação de quais organismos sobreviverão em uma área. Sua solubilidade é, portanto, uma importante variável no meio ambiente, pois influencia na vida aquática e na indústria de pesca. Compreender o que afeta na solubilidade também é importante para muitas pesquisas e aplicações industriais, nas quais soluções devem ser desgasificadas a fim de remover o oxigênio e o nitrogênio dissolvidos.

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Elementos gerais

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A quantidade de oxigênio dissolvida na água é medida em miligramas por litro (mg/L). Essa medida é influenciada por fatores físicos e biológicos. Seus determinantes físicos principais são a temperatura, salinidade, pressão atmosférica e turbulência. A água gelada é capaz de condicionar mais oxigênio, devido ao gás ser menos volátil. Consequentemente, a concentração do oxigênio dissolvido é maior nos meses frios. Por outro lado, a água salgada é menos capaz de manter os gases dissolvidos, logo a água do mar tem menor concentração de oxigênio do que a água doce. Quando a água está parada, há uma pequena interação entre ela e a atmosfera. Em outro sentido, água corrente ou agitada fica mais exposta ao ar. Naturalmente, a quantidade de oxigênio presente de fato no ar também é importante. É por isso que a concentração de O2 dissolvida é menor em grandes altitudes, onde o ar é rarefeito. Além desses fatores físicos, organismos e processos químicos no consumo de água liberam oxigênio. O consumo e a produção do gás por organismos possuem poderoso impacto na concentração dissolvida. O nível de oxigênio nas águas torna-se estável quando as taxas de consumo e liberação são iguais.

Água hipóxica e anóxica

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Algumas massas de água têm áreas de pouco (hipóxica) ou nenhum (anóxica) oxigênio dissolvido, dificultando a sobrevivência de animais. Essas condições de baixo teor de oxigênio são mais frequentes onde a água oxigenada na superfície não se mistura com camadas mais baixas, devido a um picnoclina (diferença de temperatura ou salinidade). Se um evento como afloramento oceânico mistura as camadas, a superfície da água torna-se hipóxica As condições de hipoxia são mais perigosas quando a água sofre eutrofização (enriquece), quando a poluição aumenta os nitratos e fosfatos na coluna de água. Isso causa proliferação das algas, que inicialmente liberam oxigênio. Quando a alga morre, ela é decomposta, diminuindo a concentração de O2. Tal fato resulta-se em uma enorme mortandade na vida aquática. A proliferação de algas, como a "maré vermelha", pode gerar imensas zonas mortas nos oceanos e estuários.

Água oxigenada

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Algumas áreas aquáticas têm alto teor de oxigênio. Isso geralmente é menos um problema para os organismos, apesar de a "supersaturação" do oxigênio ser perigosa, uma vez que resulta em pequenas bolhas de gás no sangue. Áreas naturalmente de alta concentração de algas frequentemente têm altos níveis de oxigênio. Esses níveis podem ser artificialmente aumentados (como é feito nos aquários) através da passagem de pequenas bolhas, ou espuma, pela água, elevando a interação entre água e atmosfera.

Desgasificação da água

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Para remover gases de soluções, pesquisas e processos industriais fazem uso de mecanismos físicos que levam à dissolução do oxigênio na água. É o que se chama de desgasificação. Os dois principais métodos são a desgasificação a vácuo e o borbulhamento de gás inerte. Além disso, o aquecimento dos líquidos pode desgaseificá-los, de certo modo. A desgaseificação a vácuo implica em colocar solução em recipiente hermeticamente fechado e bombear todo o ar para fora, forçando o oxigênio a sair da solução. Para o borbulhamento de gás inerte, um gás não reativo (geralmente o hélio) é borbulhado através da solução. O hélio se dissolve temporariamente na solução, substituindo o oxigênio e o nitrogênio. Como é gás volátil, o hélio rapidamente sai da solução, resultando em um líquido desgaseificado.

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