Determinação da Dureza Total (Dureza de Cálcio e Magnésio)

Centro de Tecnologia e Recursos Naturais- CTRN[pic 1]

Unidade Acadêmica de Engenharia Civil – UAEC

Laboratório de Saneamento

Campus Bodocongó – CEP: 58109-970

Curso de Engenharia Civil – Bacharelado

Disciplina: Laboratório de Química da Água

Professores: Francisco e Patrícia

Relatório Apresentado à Disciplina de Laboratório de Química da Água da Unidade Acadêmica de Engenharia Civil do CTRN da UFCG como requisito básico para aprovação na citada disciplina.

Autores:         Bruna Araújo Candido ([e-mail]) -117111035

Carolina Marinho de Almeida ([e-mail]) -116211239

Moisés de Brito Lima – ([e-mail]) - 117111018

Sávio Viana Oliveira – ([e-mail]) - 117111827

Wanderley Sousa da Costa - ([e-mail]) - 1117111028

Campina Grande-PB, 21 de junho de 2017

Resumo

Introdução

  A dureza da água é uma propriedade que é estritamente associada com a concentração iônica de determinados sais minerais dissolvidos nela. Dessa maneira, uma água é considerada dura quando há sais em uma proporção maior que 5%.  Normalmente, estes são identificados como Cálcio (Ca2+) e Magnésio (Mg2+), embora o ferro, manganês, estrôncio, zinco, alumínio e sulfato também possam ser encontrados, mas em vezes menos recorrentes. É importante salientar que a dureza da água se relaciona com sua facilidade ou não de produzir espuma, o que significa que uma água mais dura tem dificuldade de se dissolver em sabão ou detergente, enquanto a água mole é a mais apropriada para lavar a louça, por exemplo.

Além disso, é mais propenso ocorrer deposição de calcário onde houver o uso de águas mais concentradas. Assim, infere-se que as águas provenientes de zonas calcárias e costeiras são mais duras do que as águas provenientes de zonas graníticas. Somado à isto, revela-se que ao passo que a concentração de sais minerais na água aumenta, o gosto dela se altera, possuindo, muitas vezes um sabor não muito agradável.

As razões para uma quantidade de água ser considerada dura está normalmente agregada ao fato de esta ter contato com o solo, fonte dos compostos como CaCO3. Assim, por ser solvente universal, a água auxilia na erosão de rochas, de forma a alterar a própria composição química e contribuir no intemperismo físico das últimas.

Visto a existência desses quesitos, no que se refere ao conjunto fluvial de uma região, faz-se fundamental referir a importância do estudo das características das águas e dos fenômenos que elas atuam para o controle de qualidade destas. É preciso que se tenha noção de suas propriedades, que são ligeiramente ou muito diferentes em cada região. Dessa forma consegue-se saber como manipulá-las e trata-las, tornando-as próprias para consumo humano. Por outro lado, é preciso reunir conhecimentos para planejar o abastecimento de municípios e manter açudes em seus níveis ideais, no intuito de não afetar consideravelmente os ecossistemas que rodeiam as bacias hidrográficas e tentar obter distribuição de água igualitária entre territórios.

Tendo como foco o ramo da Engenharia Civil, a água que é tratada para abastecimento público é considerada adequada para as construções, tendo como ponto principal a utilização dela para a preparação de concreto armado, sem precisar, no entanto, de ensaio. Aquela que é potável e que atende a Portaria Nº 2914, de 12 de Dezembro de 2011 do Ministério da Saúde pode ser utilizada sem restrição para a preparação do concreto. Contudo, a água de esgoto, mesmo com tratamento, não é adequada para uso em concreto.

“Quando a água vem de fontes subterrâneas, ou quando é de captação pluvial ou ainda oriunda de processo residual industrial, pode ser boa para uso do concreto, mas deve ser ensaiada. No caso de água salobra (água com salinidade entre a da água do mar e as chamadas águas doces) também pode ser utilizada, mas somente no concreto não armado. Em ambos os casos, segundo a norma, a água deve ser ensaiada. A água do mar não deve ser usada em concreto armado ou protendido.” – (BORDIN, Vanessa; 2010)

Para a realização deste experimento, foi preciso compreender que a dureza da água é definida em duas partes: a temporária e a permanente. A temporária é obtida pela existência de substâncias como carbonatos, podendo ser eliminados através de controle da temperatura. Já a dureza permanente, se estabelece devida à presença de cloretos, nitratos e sulfatos, que não são eliminados tão facilmente. A soma destas duas grandezas dá-se o nome de dureza geral/total da água.

Na química analítica, é possível analisar fenômenos de forma quantitativa ou qualitativa. Neste caso, se quer obter resultados quantitativos através de métodos clássicos. Logo, visto que o objetivo principal dos procedimentos a seguir é determinar a dureza da água que é utilizada no Laboratório de Saneamento da UFCG –em Campina Grande- e comparar com valores anteriores, é de suma importância compreender como obter estes resultados. Assim, para designar a dureza de uma amostra de água destilada, é utilizado o método da titulometria com o auxilio do EDTA sódico, em dois valores de pH e dois indicadores. Após a obtenção de valores relacionados ao volume e normalidade graças à titulometria, a metodologia exige o cálculo da dureza através de uma fórmula, que indicará, finalmente o valor da dureza da amostra recolhida.

Fórmulas utilizadas

 

Materiais

 

• Becker;
• ;
• Pipetador;
• ;
• ; 

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

RESULTADOS E DISCUSSÕES

Para a determinação da Dureza Total, cada grupo fez apenas uma vez os procedimentos descritos no relato. Assim, utilizou-se a medida do volume obtido do grupo para efetuação dos cálculos.

Medições	Grupo 3
Volume de EDTA utilizado	5,3 mL

Tabela 2: Dados experimentais (Dureza Total).

        Para o cálculo da Dureza Total, utilizaremos a seguinte fórmula:

[pic 2]

Onde:

• VT: volume de EDTS 0,02 N gasto na titulação com Eriocromo T (mL);
• Va: volume tomado da amostra (mL);
• N: normalidade do EDTA (eq/L).

Substituindo os dados, temos:

[pic 3]

        Logo, a dureza total da amostra é de 212 mg/L de CaCO3. Comparando o resultado com a tabela Americana (tabela 1; tópico 1 – Introdução), podemos classificar a amostra como dura.