A Alcalinidade

2 ALCALINIDADE

2.1 REFERENCIAL TEÓRICO

A alcalinidade é um importante parâmetro químico determinado com diferentes fins principalmente em águas residuárias. De acordo com Moraes (?), ela é definida como um indicador da quantidade de íons na água que agem para neutralizar os íons hidrogênio (íons ), sendo assim uma medida da capacidade da água em neutralizar os ácidos. Segundo Libânio (2010), essa capacidade da água em neutralizar os íons  também pode ser descrita como capacidade em minimizar variações significativas de pH, ou capacidade de tamponamento.[pic 1][pic 2]

A alcalinidade é devida especialmente de bicarbonatos (), carbonatos () e hidróxidos () (Libânio, 2010), sendo os mais comuns os hidróxidos de cálcio ou de magnésio, carbonatos de cálcio ou de magnésio, bicarbonatos de cálcio ou de magnésio e bicarbonatos de sódio ou de potássio. A origem da alcalinidade pode ser natural (rochas, atmosfera, matéria orgânica, fotossíntese, etc.) e/ou antropogênica (despejos domésticos e industriais) (Moraes, ?). Outros íons, como cloretos, nitratos e sulfatos não contribuem para a alcalinidade. A determinação das formas presentes em uma amostra é função exclusiva do pH, conforme observado na tabela 1.[pic 3][pic 4][pic 5]

Faixa de pH	Formas da alcalinidade predominantes
> 9,4	Hidróxidos e Carbonatos
8,3 < pH < 9,4	Carbonatos e Bicarbonatos
4,4 < pH < 8,3	Apenas Bicarbonatos

Tabela 1 – Faixas de variação das formas da alcalinidade conforme o pH

Fonte – Moraes (?)

Libânio (2010) explica que a prevalência dos bicarbonatos é justificada devido à reação do gás carbônico presente nas águas superficiais (incorporação da atmosfera e oxidação da matéria orgânica) com os minerais do solo, conforme a equação 1.

                                   (1)[pic 6]

De acordo com Lessa (2007), a alcalinidade em níveis elevados pode conferir sabor desagradável à água e, em conjunto com a acidez, é muito importante para os seres aquáticos visto que a maioria não tolera ambientes muito ácidos ou básicos.

Travaini-Lima (?) observou que a alcalinidade em conjunto com outros parâmetros está relacionada à remoção de compostos de fósforo em sistemas tipo wetlands construídos. Von Sperling (1996) explica que processos oxidativos, como a nitrificação, tendem a consumir a alcalinidade, podendo assim resultar em valores reduzidos de pH.

A alcalinidade pose ser determinada por método titulométrico utilizando ácido forte (como o Ácido Sulfúrico) e indicadores como a fenolftaleína (alcalinidade parcial) e metilorange (alcalinidade total), cujos pontos de viragem correspondem aos valores de pH de 8,3 e 4,9 respectivamente, sendo expressas em termos de mg/L de  (Oliveira, 2007). Pode também ser determinada por método potenciométrico, mais preciso em comparação ao titulométrico por não sofrer interferência da cor e/ou turbidez da amostra em análise ou por erros visuais do operador (Peixoto, 2008).[pic 7]

2.2 MATERIAL E MÉTODOS

2.2.1 ALCALINIDADE TOTAL – MÉTODO TITULOMÉTRICO

Para a determinação da alcalinidade total foram utilizadas diferentes vidrarias e reagentes comumente encontradas em laboratórios de análises químicas. Todas as vidrarias foram aclimatadas com a amostra a ser analisada antes de serem utilizadas. Foram utilizados tubo de erlenmeyer, bureta, pipeta volumétrica, água destilada, indicadores fenolftaleína e metilorange, ácido sulfúrico () a 0,02 N e amostra de esgoto efluente de lagoa de decantação.[pic 8]

Primeiramente foram aferidas as vidrarias e testado o método com uma amostra de 100 ml de água destilada. A água foi adicionada ao erlenmeyer com pipeta volumétrica e recebeu a adição de 3 gotas de fenolftaleína. A fenolftaleína é um indicador da presença ou ausência de íons carbonatos e hidróxidos: se a amostra ficar rosa há a presença destes íons e a amostra deve ser titulada com ácido sulfúrico até descorar; se a amostra não ficar rosa não é necessário fazer o processo de titulação com ácido sulfúrico.

Posteriormente, foi adicionado à amostra de água 3 gotas do segundo indicador, metilorange, para então titular a solução com ácido sulfúrico até o ponto de viragem (ponto em que a amostra adquiriu coloração alaranjada). Após, foi calculada a alcalinidade da amostra de água utilizando os dados obtidos nas titulações.

Para a análise da alcalinidade total na amostra de esgoto foram seguidos os mesmos passos da análise realizada com a amostra de água: foi introduzido com pipeta volumétrica 100 ml da amostra no erlenmeyer e adicionado 3 gotas do indicador fenolftaleína. No caso de perceptível mudança de cor a amostra deveria ser titulada com ácido sulfúrico até remoção da mesma, caso contrário devia ser passado diretamente para o passo seguinte.

Após, foram adicionadas 3 gotas do indicador metilorange e titulada a mostra com ácido sulfúrico até o ponto de viragem (ponto em que a amostra adquira a coloração alaranjada).

O último passo consistiu no cálculo para a definição da alcalinidade a partir da quantidade de ácido gasto para a viragem de cada um dos indicadores.

2.2.2 ALCALINIDADE POTENCIOMÉTRICA – MÉTODO POTENCIOMÉTRICO

A alcalinidade potenciométrica é recomendada em análises de amostras com elevada turbidez e coloração intensa, como a amostra de esgoto utilizada. Nesse tipo de amostra é difícil determinar os pontos de viragem dos indicadores utilizando o método titulométrico, sendo então mais precisa a utilização do método potenciométrico.

Os materiais utilizados foram beckers, água destilada, indicador metilorange, agitador magnético, solução de ácido sulfúrico () a 0,05 N, potenciômetro, soluções para a calibração do potenciômetro e amostra de esgoto efluente de lagoa de decantação (a mesma utilizada na técnica anterior). Novamente, todas as vidrarias utilizadas foram aclimatadas com a amostra a ser analisada.[pic 9]

Como no método anterior, este também foi testado primeiramente com uma amostra de água destilada. Tal procedimento foi realizado pelo professor coordenador da aula prática.