RELATÓRIO QUÍMICA DUREZA DA ÁGUA
Por: Jonatas de Oliveira • 17/9/2018 • Relatório de pesquisa • 2.365 Palavras (10 Páginas) • 237 Visualizações
CENTRO UNIVERSITÁRIO DE VÁRZEA GRANDE
GPA DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS, BIOLÓGICAS E ENGENHARIAS
CURSOS DE ENGENHARIAS
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA
1. DISCIPLINA |
( ) Laboratório de Química Geral ( ) Laboratório de Química Analítica ( x ) Laboratório de Química Tecnológica |
2. TÍTULO DA AULA PRÁTICA: DUREZA DA ÁGUA. |
3. PERÍODO DO RELATÓRIO: 1 – 05/09/2018. |
4. DOCENTE: Me LÁZARO JOSÉ DE OLIVEIRA |
5. DISCENTES: ALEXANDRE CAMPOS RODRIGUES DANIEL MACHADO DA SILVA PEPILIASCO EMANUELA MARIA SAMPAIO DA SILVA JONATAS NEVES DE OLIVEIRA MARIA LUIZA PACÍFICO DOS SANTOS THAYNARA MARILENE DE MELLO ARAÚJO |
6. RESUMO: Apresentou-se os parâmetros químicos de identificação se uma água é dura ou não, e sabe-se que a dureza da água depende do solo que se encontra a fonte, uma vez que a dureza da água é causada pelos sais do cálcio e magnésio contidos na água, uma vez que a água está presente em todos os processos, neste sentido a aula prática de laboratório do curso de engenharia da UNIVAG realizou-se o experimento com uma amostra de água de poço da água e da torneira da UNIVAG, com solução tampão pH10, solução NET que indica se a mistura tem ou não Ca e Mg deixando rosa quando encontrada e azul quando não, em seguida adicionou-se o EDTA, fez se a mistura das soluções, repetiu-se o mesmo procedimento com a água da torneira da UNIVAG, para analisar se existe diferença nos resultados das amostras, por serem coletadas de locais diferente. Porém obteve-se o mesmo resultado na mudança de coloração das misturas, passando de rosa para o azul. Ao realizar-se esse experimento em amostras diferentes encontrou-se a dureza da água do poço da UNIVAG com volume 40 mg/L de carbonato de cálcio CaCo3 e da água da torneira 39 mg/L de carbonato de cálcio CaCo3, e segundo a Organização Mundial da Saúde e Portaria 1460/2000 do Ministério da Saúde, ambas as amostras de águas analisadas no experimento são classificadas como macia, sendo águas são potáveis. |
7. OBJETIVO: Determinar a dureza da água do poço da Univag pelo método complexométrico. |
8. INTRODUÇÃO: A dureza da água é definida pelas concentrações de íons de determinados minerais dissolvidos na água, os principais íons levados em consideração na medição da mesma são de Cálcio (Ca2+) e de Magnésio (Mg2+), podendo ser, também, pelo Zinco, Estrôncio, Ferro, ou Alumínio, ou seja, ela reflete a presença de sais de metais alcalino terrosos, predominantemente catiões de cálcio e de magnésio, ou catiões de outros metais descritos acima. A dureza da água pode ser determinada por três fatores, são elas: dureza temporária, que é formada pela presença de substâncias na forma de carbonatos e bicarbonatos, que podem ser eliminadas por meio do processo de ebulição da água, no quais os carbonatos insolúveis de cálcio e magnésio são precipitados, a dureza permanente, devido à quantidade de magnésio e cálcio que permanecem na solução após a remoção da dureza temporária e está associada a aniões sulfato, cloreto e nitrato, que não podem ser eliminados pelo processo de ebulição, e a dureza total ou dureza geral, que nada mais é do que a concentração total de iões presentes na água, ou seja, a soma da dureza temporária e dureza permanente. A dureza da água segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS) pode ser classificada pela concentração dos cátions cálcio e magnésio que geralmente são acompanhados dos ânions carbonato, bicarbonato, cloreto e/ou sulfeto, cujas classificações são importantes para as previsões de tipos e dosagens de reagentes, nos processos de abrandamento da água. G/L de CaCO3 Grau de Dureza 0 – 60 mg/L Macia 120 – 180 mg/L Dura >180 mg/L Muito dura 60-120 mg/L Moderadamente dura Tabela 1 – Grau de Dureza da água Segundo a portaria nº 1.469 do Ministério da Saúde (MS), a dureza da água pode ser expressa em ppm ou mg/L de carbonato de cálcio (CaCO3) ou óxido de cálcio (CaO) presentes na água, os quais são descritos em cinco categorias de classificação expostas na tabela 2. ppm de CaCO3 Tipo de água 0 - 70 Muito branda 70 - 140 Branda 140 - 210 Semi-branda 210 - 320 Levemente branda 320 - 530 Dura >530 Muito dura Tabela 2 – Categorias de dureza da água Após classificar o estado de dureza da água, é necessário fazer o processo de tratamento da mesma, identificando a melhor técnica a ser aplicada, entretanto a mais utilizada atualmente é o processo de abrandamento da água. O processo de abrandamento da água pode ser realizado de duas maneiras, sendo por meio de precipitação química, ou por troca iônica. Antes da escolha do processo de abrandamento deve-se saber qual é a finalidade e a destinação da água a ser tratada, porque dependendo da finalidade da utilização da água muda-se o processo de abrandamento e os custos para tal podem se elevar. Esse processo por meio da precipitação química, é realizado com tratamento por cal Ca(OH)2 e barrilha (Na2CO3), se utiliza esse processo quando não há outra água com qualidade melhor para ser utilizada. O cal eleva o pH da água fornecendo a alcalinidade necessária, e o carbonato de sódio fornece a alcalinidade para a reação e os íons carbonato necessários. O abrandamento da água por troca iônica faz com que a água atravesse uma resina catiônica que captura os íons Ca2+ e Mg2+, substituindo-os por íons que formarão compostos solúveis e não prejudiciais ao homem, tais como o Na+, e após completado o ciclo a resina deve ser regenerada com a adição de solução de cloreto de sódio (NaCl). Os abranda dores são vasos de pressão, geralmente construído em aço carbono revestido ou fibra de vidro, em seu interior é inserido as resinas catiônicas responsáveis pela remoção da dureza. O Ministério da Saúde (MS), decretou em 2011 a portaria 2914 alguns parâmetros referente ao controle e à vigilância da qualidade da água a ser utilizada para consumo humano, bem como o padrão de potabilidade, os quais devem ser analisados a sua turbidez, ou seja a presença de particulados suspensos na água, cor, pH/alcalinidade que devem estar entre 6 e 9,5, o teor de ferro e manganês e se à presença de coliformes. |
9. MATERIAL E MÉTODOS: MATERIAL E MÉTODOS: Os materias, métodos e procedimentos utilizados para a realização do experimento para que determine a dureza da água do poço da Univag pelo método complexométrico foram: Materiais Utilizados: 01 Proveta 01 Béquer de plástico de 100 ml 01 Béquer 40 ml 01 Espátula 01 Erlenmeyer 250 ml 01 Suporte Universal 01 Bureta 50 ml 01 Garra 01 Pipeta Volumétrica Reagentes Utilizados Água poço UNIVAG Água da Torneira UNIVAG Solução Tampão pH10 Solução NET Solução EDTA Procedimento Experimental A primeira etapa mediu-se 100 da amostra de água do poço da UNIVAG em uma proveta e transferiu-se o líquido para um erlenmeyer; A segunda etapa adicionou-se 2 ml na pipeta volumétrica da solução de tampão pH10 e transferiu-se para erlenmeyer; A terceira etapa adicionou-se ao erlenmeyer uma porção rasa de NET medida pela espátula, e a mesma modificação a coloração da água de incolor para rosa; Na quarta etapa adicionou-se o EDTA em uma bureta de 25 ml, misturou-se aos poucos o EDTA da bureta na mistura contido no erlenmyers, até que ocorresse a mudança na coloração da solução, de rosa para azul, a seguir anotou-se o volume gasto de EDTA para que ocorra a reação e fez-se o cálculo do resultado. Repetiu-se o procedimento com a água da torneira da UNIVAG com as mesmas quantidades para evidenciar se houve mudança nos resultados. |
10. RESULTADOS E DISCUSSÃO: Após seguir todos os procedimentos para identificação da dureza da água, obteve-se um resultados satisfatórios e esperado. Na análise da amostra de água do poço da UNIVAGA observou-se após inserir solução tampão pH10 e a solução NET que é um indicador complexométrico que indica a dureza da água, ou seja se contem Ca²+ e Mg²+ ou não, por meio de mudança na coloração, caso seja encontrado o Ca²+ e Mg²+ a coloração fica rosa, se não encontrado a coloração fica azul. A mistura da amostra de água do poço obteve a coloração rosa, indicando-se que a água contém Ca²+ e Mg²+. Notasse que ao inserir 4 ml de EDTA, na referida mistura ocorreu-se a mudança de coloração obtida na etapa anterior realizada com o NET, passando de rosa para azul. Obteve-se a média de volume gasto de EDTA através dos volumes das soluções gastas no experimento: Fórmula: Média volume (mL) EDTA = [(MEDTA – VEDETA / V.M)xPMCaCo3]x100 Dados: VEDTEA= Volume amostra de EDTA -> 0,01ml MA= Volume da amostra -> 4ml PMCaCo3= Massa molecular de carbonato -> 1000g\mol 1000= fator de conversão de g para mg RESULTADO AMOSTRA ÁGUA DO POÇO UNIVAG: Dureza da água do Poço: D= [(0,01x18,6/100)x100]/1000 D= 186mgCaCo3/L Dureza da água tratada: Dt= [(0,01x4,0/100)x100]x1000 Dt= 40mgCaCo3\L D – Dt --> 186 – 40= 146 Eficiência E= 186-----------100 146-----------X E= 78,49% A água do poço tem a concentração de OH igual a 4,6 X10 -7 POH= -log 4,6 X10 -7 POH= 6,33 PH X POH= 14 PH= 14-6,33 PH= 7,67 Repetiu-se o mesmo procedimento com a água da torneira da UNIVAG, porém obteve-se o mesmo resultado na mudança de coloração quando inserido o NET a amostra também ficou rosa, e ao inserir 3,9 ml de EDTA a misturas passou de rosa para o azul. E obteve-se as seguintes médias de volume de EDTA com a amostra água da torneira UNIVAG: Fórmula: Média volume (mL) EDTA = [(MEDTA – VEDETA / V.M)xPMCaCo3]x100 Dados: VEDTA= Volume amostra de EDTA -> 0,01ml MA= Volume da amostra -> 3,9ml PMCaCo3= Massa molecular de carbonato -> 1000g\mol 1000= fator de conversão de g para mg AMOSTRA ÁGUA DA TORNEIRA UNIVAG: Dureza da água da torneira UNIVAG: D= [(0,01x17,9/100)x100]/1000 D= 179mgCaCo3/L Dureza da água tratada: Dt= Dureza da água tratada Dt= [(0,01x3,9/100)x100]x1000 Dt= 39mgCaCo3\L D – Dt --> 179 – 39= 140 Eficiência: E= 179-----------100 140-----------X E= 78,21% Portanto, a quantidade carbonato CaCo3 da água do poço da UNIVAG é de186mgCaCo3/L, e a água tratada é 40mgCaCo3\L, o percentual de eficiência obtido foi de 78,49% e seu PH é 7,67mg/L. O valor do carbonado encontrado na água do poço de 186mg/L, é classificado como água semi-branda, e o percentual de 40mg/L da água tratada é considera-se como uma água muito branda ou potável, com eficiência de 78,49%. No entanto a quantidade de CaCo3 da água da torneira da UNIVAG foi de 179mgCaCo3/L sendo uma água semi-branda, e a água tratada da torneira foi 39mg/L também sendo considerada como água muito branda e/ou potável e obteve uma eficiência de 78,21%. |
11. CONCLUSÃO: Uma forma muito simples e antiga de identificar a dureza da água é o teste da espuma. Se o sabão ou pasta de dentes fizer muita espuma na água é porque é água mole (macia ou branda). Mas se, ao contrário, fizer pouca espuma é porque é água dura. Por isso, a água dura não é tão eficiente como a mole. Alguns produtos químicos presentes na água dura tais como os silicatos e o carbonato de cálcio, são também inibidores de corrosão eficientes, e podem prevenir danos em canalizações ou contaminações por produtos de corrosão potencialmente tóxicos. A realização do experimento sobre a dureza da água foi satisfatória, uma vez que os valores obtidos de carbonato CACO3 na amostra da água do poço foram de 186mg/L, sendo classificada como água dura a classificação da mesma é semibranca, porém o teor encontrado de carbonato na água tratada foi de 40mg/L, cuja classificação da Organização Mundial da Saúde (OMS) é que a água tratada é uma água macia, e na portaria 1.469 do Ministério da Saúde (MS) a referida água é classifica como uma água muito branda, ou seja, é uma água potável, obtendo eficiência de 78,49%. Comparando o resultado de carbonato CACO3 encontrado na água do poço com a água da torneira notasse, os valores obtidos foram próximos, uma vez que o carbonato CACO3 da água da torneira da UNIVAG foi de 179mgcaco3/L, também é classificada pela Organização Mundial da Saúde (OMS) como uma água dura, e pela portaria 1.469 do Ministério da Saúde (MS) uma água semibranca, e a água tratada da torneira foi 39mg/L, classifica pela Organização Mundial da Saúde como água macia e pela portaria 1.469 do Ministério da Saúde a água tratada da torneira é uma água muito branda, ou seja, potável e obteve uma eficiência de 78,21%. Conclui-se que deve realizar-se sempre a análise da água seja qual for o tipo de utilização da mesma, uma vez que o excesso de Ca²+ e Mg²+ podem acarretar não só problemas a saúde humana, mais danificações e máquinas em processo fabril e na liga de massa no setor da construção civil. Ao avaliar as características físico-químicas e bacteriológicas encontrados na água pode-se definir o tipo de tratamento que deve ser realizado a depender da finalidade de consumo da mesma. |
12. REFERÊNCIAS: HILSDORF,JORGE WILSON / BARROS,NEWTON DELEO DE / COSTA,ISOLDA, QUIMICA TÉCNOLÓGICA. 1º ed. Saraiva, 2003. BACCAN, N.;ANDRADE, J.C; GODINHO, O.E.S; BARONE, J.S. Química analítica quantitativa elementar. 3 ed. São Paulo: Blucher – Instituto Mauá de tecnologia, 2001. Acesso http://bvsms.saude.gov.br/bvs/publicacoes/manual_analise_agua_2ed.pdf http://www.br.undp.org Acessado em 16/09/2018 17h as 19h |
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