ANÁLISE DE ÁGUA E EFLUENTES

INSTITUTO FEDERAL DE SANTA CATARINA - IFSC

CAMPUS FLORIANÓPOLIS

DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE CONSTRUÇÃO CIVIL - DACC

DISCIPLINA: ANÁLISE DE ÁGUA E EFLUENTES

PROFESSORA RENATA EL-HAGE MEYER DE BARROS OSÓRIO

CAROLINA FERREIRA

ESTELA CAMILLO

JULIA CAROLINA MICHELSON DE SOUZA

RAFAELA DE LIMA LAMONATO

DETERMINAÇÃO DE DUREZA DA ÁGUA

Florianópolis

out/2017.

RESUMO

O experimento visou determinar a dureza de uma amostra de água retirada do lençol freático da Ilha do Campeche, através do método de volumetria de complexação com EDTA. Os resultados indicaram uma concentração de 45,6 mg CaCO3/L na amostra, mostrando que a água está de acordo com a Portaria 2914 e pode ser classificada como mole.

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1. INTRODUÇÃO

A dureza é uma característica química relacionada a quantidade de cátions Ca2+ e Mg2+, geralmente acompanhados dos ânions carbonato, bicarbonato, cloreto e/ou sulfeto presentes na água. (CUNHA, I; SILVA, P. 2014). Esses íons são adquiridos quando a água bruta percorre o solo e as rochas. Em geral, as águas subterrâneas são mais duras do que as de superfície devido ao seu maior contato com as formações geológicas, e, também variam geograficamente, sendo que zonas de solo calcário ou dolomítico possuem água mais dura e a água proveniente de solos de natureza granítica ou basáltica é mais macia (Governo de Portugal, 2017). Apesar do nome, a dureza não se trata de uma característica física, portanto não modifica significativamente propriedades como viscosidade e compressibilidade, como o nome poderia sugerir. (RENDELUCCI, 2006).

Esta característica pode ser classificada em temporária, gerada pela presença de carbonatos e bicarbonatos e que pode ser eliminada por meio de fervura; e permanente, causada devido a cloretos, nitratos e sulfatos, os quais não são suscetíveis à fervura. A soma da dureza temporária e permanente é denominada dureza total da água (Governo de Portugal, 2017).

A dureza não é considerada um padrão de qualidade da água e seu nível demasiadamente alto ou baixo não oferece riscos à saúde humana. Contudo, uma dureza elevada pode provocar problemas relacionados a incrustações e corrosão da tubulação, e, a um nível industrial, causa perda de eficiência na transmissão de calor em caldeiras e sistemas de refrigeração e prejudica a higienização de equipamentos da indústria alimentícia, causando a formação de filmes e depósito de materiais na superfície destes (Portal Tratamento de água, 2008). Além disso Os íons presentes em uma água dura reagem com sabões e detergentes formando sais insolúveis, diminuindo seu poder de limpeza (CUNHA, I; SILVA, P. 2014).

Apesar de não trazer consequências graves, ainda é necessário controlar a dureza da água. Para isso, pode-se utilizar a Classificação de Langlier (Tabela 1). Para águas de abastecimento, a Portaria nº 2914 do Ministério da Saúde, promulgada em 2011, estabelece uma dureza máxima de 500 mg/L.

A volumetria é um método largamente utilizado que visa identificar a concentração de soluções desconhecidas a partir de uma solução de concentração conhecida. Existem diferentes tipos de volumetria: de neutralização, que utiliza um ácido ou uma base como solução padrão para descobrir a concentração de uma base ou ácido; de precipitação, que verifica a mudança de turbidez, coloração ou formação de precipitados para quantificar e/ou identificar um analito; e a de complexação, utilizada neste experimento, que tem como objetivo formar complexos estáveis (FERNANDES, 2014).

O termo complexo representa um átomo metálico na forma iônica ligado a um ou mais ligantes (SILVA, 2017). Ligantes são espécies químicas que possuem ao menos um par de elétrons disponível para ser doado ao metal e formarem um complexo, sendo assim classificados como monodentados, bidentados e tridentados e polidentados, com um, dois, três, ou mais de três pares de elétrons disponíveis para doação, respectivamente. O ácido etilenodiaminotetracético (EDTA - C10H16N2O8), utilizado neste experimento, é um dos principais ligantes polidentados, também chamados de agentes quelantes. (FERNANDES, 2014).

A volumetria de complexação, portanto, tem como solução titulante um agente complexante - um ligante - e, desta forma, ocorre a formação de um complexo solúvel e estável a partir da reação complexométrica entre titulante e titulado. É amplamente utilizada na quantificação de metais em solução, com um exemplo prático a medição da dureza da água, muito importante nas Estações de Tratamento de Água - ETAs, que nada mais é do que a concentração dos cátions Ca2+ e Mg2+ (FERNANDES, 2014).

Classificação

Concentração CaCO3 mg/L

Águas moles

<50

Águas moderadamente moles

50 a 100

Águas levemente duras

100 a 150

Águas moderadamente duras

150 a 250

Águas duras

250 a 350

Águas muito duras

>350

Tabela 1 - Classificação de dureza da água