O HPMA no controle de incrustações: considerações sobre sua aplicação e dosagem é um tema estratégico para sistemas de resfriamento industrial, caldeiras, dessalinização térmica, processos de petróleo e gás e circuitos de água de processo. Neste artigo, nós analisamos como o HPMA — anidrido polimaleico hidrolisado — atua sobre cristais de carbonato de cálcio, fosfato de cálcio e outros depósitos minerais, além de apresentar critérios práticos para selecionar a concentração adequada com maior segurança operacional. (scielo.org.mx)

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O HPMA é um polímero hidrossolúvel com grupos carboxílicos capazes de interagir com íons como Ca²⁺ e Mg²⁺. Essa interação modifica a nucleação e o crescimento dos cristais, reduzindo a aderência de depósitos em superfícies de transferência térmica, tubulações, membranas e equipamentos industriais.

Na prática, o HPMA funciona principalmente por três mecanismos:

• Inibição de limiar, com baixa concentração relativa ao teor de sais presentes;
• Distorção da estrutura cristalina, dificultando a formação de depósitos compactos;
• Dispersão de microcristais, mantendo partículas finas em suspensão para facilitar sua remoção pela purga ou pelo fluxo hidráulico.

Estudos experimentais demonstram que a eficiência do HPMA depende diretamente da composição da água, do pH, da temperatura, da alcalinidade, da dureza cálcica e do tempo de residência. Por isso, uma dosagem fixa, sem análise da água de processo, pode gerar subdosagem, desperdício químico ou falsa percepção de desempenho. (irowater.com)

A aplicação do HPMA é especialmente relevante quando o sistema apresenta elevada concentração de sais ou opera sob condições térmicas severas.

Em torres de resfriamento e trocadores de calor, o HPMA pode contribuir para o controle de:

• Carbonato de cálcio — CaCO₃;
• Fosfato de cálcio — Ca₃(PO₄)₂;
• Sulfato de cálcio — CaSO₄;
• Depósitos mistos de carbonato, sílica, óxidos metálicos e material particulado.

A concentração precisa considerar o número de ciclos de concentração, a vazão de reposição, a taxa de purga e o índice de saturação da água. Um programa de tratamento eficiente normalmente combina o polímero com controle de pH, dispersantes e monitoramento de condutividade.

O HPMA apresenta interesse em aplicações de alta temperatura devido à sua estabilidade térmica relativa. Ainda assim, nós não recomendamos interpretar “estabilidade térmica” como desempenho ilimitado. A avaliação deve considerar:

• Temperatura de operação;
• Pressão do sistema;
• Tempo de exposição;
• Presença de ferro, cobre e sílica;
• Concentração de sólidos dissolvidos;
• Compatibilidade com fosfonatos e outros polímeros.

Em processos de dessalinização, o controle de incrustações deve ser avaliado em conjunto com o fluxo de permeado, a recuperação do sistema e a concentração no rejeito. O índice de saturação de Langelier pode auxiliar na avaliação da tendência de precipitação de carbonato de cálcio, embora não substitua um ensaio específico com a água real de operação. ()

HPMA no controle de incrustações: considerações sobre sua aplicação e dosagem com a Think-Do Chemicals

Em sistemas de produção, o HPMA pode ser considerado para controle de incrustações carbonáticas e, dependendo da formulação, para cenários com sulfatos. Entretanto, ensaios estáticos de laboratório são ferramentas de triagem e não devem ser tratados automaticamente como taxa definitiva de campo. A norma NACE TM0374 destaca que fatores como cinética, composição da salmoura, velocidade, pressão, temperatura e aderência do depósito alteram o resultado em operação. (

O que é HPMA e por que ele é importante no tratamento de água?

HPMA no controle de incrustações: principais aplicações industriais

A dosagem de HPMA deve ser estabelecida com base em dados analíticos e ensaios de desempenho. Em aplicações industriais, a unidade mais utilizada é mg/L ou ppm de produto, mas é essencial distinguir:

• ppm de produto comercial;
• ppm de matéria ativa;
• ppm em relação à vazão de circulação;
• ppm em relação à vazão de reposição ou ao rejeito.

Um intervalo inicial frequentemente avaliado em laboratório pode variar de 5 a 100 mg/L, dependendo do tipo de incrustação e da severidade da água. Em um estudo de controle de carbonato de cálcio, a eficiência aumentou progressivamente em concentrações entre 5 e 100 ppm, atingindo aproximadamente 95,8% na condição experimental avaliada. Esses valores servem como referência de triagem, não como recomendação universal de campo. (

Sistemas de água de resfriamento

Caldeiras e circuitos de alta temperatura

Em outro estudo envolvendo HPMA e inibidor de hidratos em sistemas de águas profundas, a concentração de 30 ppm foi indicada como a melhor condição de trabalho para os inibidores avaliados, com eficiência próxima de 90% sob determinadas condições experimentais. Esse resultado demonstra como temperatura, presença de monoetilenoglicol e composição da salmoura podem alterar o ponto ótimo de dosagem. (

Dessalinização e sistemas de membranas

Petróleo, gás e produção de água industrial

Um erro recorrente no tratamento químico é assumir que o aumento contínuo da concentração sempre produzirá maior proteção. O HPMA apresenta comportamento de efeito de limiar: após determinado ponto, o ganho adicional de eficiência pode ser pequeno ou até desaparecer.

Esse comportamento ocorre porque os sítios de crescimento dos cristais já estão suficientemente ocupados pelas moléculas do polímero. A adição de produto acima da concentração crítica pode:

• Aumentar o custo operacional;
• Elevar a carga orgânica do efluente;
• Alterar a dispersão de sólidos;
• Interferir em etapas posteriores de filtração;
• Criar incompatibilidade com outros produtos químicos.

Em ensaios de fosfato de cálcio, por exemplo, a eficiência do HPMA aumentou até aproximadamente 8 mg/L e permaneceu estável após essa concentração em determinadas condições de pH, temperatura e composição iônica. (

Como determinar a dosagem de HPMA?

Faixas práticas para estudo preliminar

Para obter dados representativos, nós recomendamos que o protocolo de avaliação siga uma sequência controlada.

O efeito de limiar e o risco da sobredosagem

Antes da dosagem, determine:

• pH e temperatura;
• Dureza total e cálcica;
• Alcalinidade;
• Condutividade;
• Cloretos e sulfatos;
• Sílica;
• Ferro, cobre e manganês;
• Fosfato residual;
• Sólidos suspensos e dissolvidos.

Também é importante registrar a vazão, o tempo de retenção e a taxa de evaporação.

Como realizar um ensaio confiável de desempenho?

O método de precipitação de carbonato de cálcio conforme GB/T 16632-2019 utiliza a análise da concentração de cálcio remanescente após o aquecimento da amostra. A versão de 2019 passou a enfatizar o uso de água representativa das condições reais de operação e alterou etapas relacionadas à preparação e à filtração da amostra. (

1. Caracterização da água

Um protocolo de bancada pode incluir:

1. Preparação da água sintética ou coleta da água real;
2. Ajuste de pH;
3. Adição do HPMA em diferentes concentrações;
4. Aquecimento, por exemplo, a 80 °C;
5. Filtração da amostra;
6. Determinação de Ca²⁺ por titulação com EDTA;
7. Cálculo da taxa de inibição;
8. Comparação com o branco sem produto.

2. Teste estático

O teste dinâmico é mais representativo para trocadores de calor, tubulações e circuitos de recirculação. Ele deve considerar:

• Velocidade de escoamento;
• Temperatura da superfície metálica;
• Gradiente térmico;
• Tempo de contato;
• Material do equipamento;
• Taxa de deposição;
• Facilidade de remoção do depósito.

A diferença entre um ensaio estático e uma operação industrial pode ser significativa. Por isso, o melhor resultado de laboratório deve ser confirmado em escala piloto ou durante uma campanha monitorada.

3. Teste dinâmico

Ao solicitar uma proposta à Think-Do Chemicals, nós recomendamos que o comprador não avalie apenas o preço por tonelada. A especificação técnica deve incluir:

• Teor de sólidos;
• Faixa de pH;
• Densidade a 20 °C;
• Viscosidade;
• Aparência e coloração;
• Teor de monômero residual;
• Número CAS;
• Prazo de validade;
• Condições de armazenamento;
• Compatibilidade com outros produtos;
• Certificado de análise por lote;
• Procedimento de amostragem;
• Rastreabilidade documental.

Para fortalecer o controle de recebimento, o comprador pode estabelecer requisitos objetivos, como:

• 100% de inspeção visual das embalagens;
• Conferência de lote, lacre e identificação;
• Medição de densidade com resolução de 0,01 g/cm³;
• Registro de pH e viscosidade;
• Resposta técnica em até 24 horas para desvios críticos;
• Retenção de amostra por lote;
• Comparação do certificado de análise com os limites acordados.

A precisão de 0,01 mm, embora seja comum em inspeções dimensionais de peças e componentes, não é o parâmetro principal para um polímero líquido. Quando essa exigência aparece em um projeto, ela deve ser aplicada às dimensões de embalagem, conexões, bicos de dosagem ou componentes do sistema — e não confundida com a especificação química do HPMA.

Critérios de qualidade para comprar HPMA

O HPMA pode ser utilizado isoladamente ou em combinação com outros agentes, dependendo do perfil da água. Em algumas formulações, a combinação com dispersantes ou polímeros complementares melhora o controle de depósitos mistos.

Entretanto, nós recomendamos testar previamente:

• Compatibilidade em tanque de preparação;
• Formação de turbidez;
• Precipitação após 24 horas;
• Alteração de viscosidade;
• Interação com biocidas;
• Adsorção em carvão ativado;
• Compatibilidade com membranas;
• Influência sobre a corrosão de aço-carbono e cobre.

A sinergia não deve ser presumida. Um estudo com uma combinação contendo HPMA apresentou desempenho superior ao HPMA isolado no controle de fosfato de cálcio, mas o resultado esteve associado a uma proporção específica e às condições do ensaio. (

Compatibilidade e estratégia de formulação

Indicadores para acompanhar a operação

Depois de definir a dosagem, o controle deve continuar no campo. Os principais indicadores são:

• Condutividade da água de circulação;
• Ciclos de concentração;
• Dureza cálcica;
• Alcalinidade;
• pH;
• Ferro total;
• Sólidos suspensos;
• Pressão diferencial no trocador;
• Temperatura de aproximação;
• Espessura ou massa do depósito;
• Consumo específico de produto.

Uma redução de transferência térmica ou aumento da pressão diferencial pode indicar incrustação mesmo quando a concentração química parece adequada. Por isso, o programa deve combinar análise de água, desempenho térmico e inspeção física.

Diferencial técnico: dosagem baseada em risco, não apenas em ppm

Grande parte das orientações sobre HPMA no controle de incrustações: considerações sobre sua aplicação e dosagem concentra-se em tabelas de ppm. Essa informação é útil, mas insuficiente para uma decisão industrial.

Uma abordagem mais robusta classifica o risco em quatro níveis:

1. Baixo risco: baixa dureza, pouca concentração e temperatura moderada;
2. Risco moderado: aumento de ciclos, alcalinidade elevada ou presença de fosfato;
3. Alto risco: alta temperatura, elevada supersaturação e baixa velocidade local;
4. Risco crítico: mistura de sais, paradas frequentes, pontos mortos e histórico de depósitos aderentes.

A dosagem inicial deve ser escolhida dentro de uma faixa de teste e ajustada com base nos dados reais. Essa estratégia reduz o risco de sobredosagem e torna a operação mais previsível.

Conclusão: aplicação correta do HPMA exige método

O HPMA no controle de incrustações: considerações sobre sua aplicação e dosagem mostra que o desempenho do polímero depende menos de uma concentração universal e mais da interação entre química da água, temperatura, regime hidráulico, tipo de depósito e método de ensaio.

Nós recomendamos começar com caracterização completa da água, testar uma faixa de concentração — por exemplo, de 5 a 100 mg/L — e validar o ponto ótimo por ensaios estáticos e dinâmicos. Também é fundamental solicitar documentação de lote, critérios de qualidade e suporte técnico estruturado à Think-Do Chemicals.

Quando a seleção, a dosagem e o monitoramento são tratados como um único programa de controle, o HPMA pode ajudar a preservar a eficiência térmica, reduzir paradas para limpeza e prolongar a vida operacional dos equipamentos.