A DETERMINAÇÃO DE GÁS CARBONO LIVRE E CLORETOS EM ÁGUA

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS

DETERMINAÇÃO DE GÁS CARBONO LIVRE E CLORETOS EM ÁGUA

Professora: Dra Brenda Lee

Alunas: Ana Maciel

           Sthéfany Zaida Silva do Amparo

Belo Horizonte 2017

1. INTRODUÇÃO

O aumento da população e consequentemente a alta demando pelos recursos nos faz deparar com os problemas ambientais como a contaminação do ar, do solo, dos oceanos/lagos chegando a patamares catastróficos.

A grande maioria das águas consumida pela população humana são captadas geralmente de lagos e rios. Estes rios cortam fazendas, vilas e até cidades, sofrendo todo tipo de contaminação na extensão do seu leito. Estas águas precisam ser tratadas por processos químicos para poder ser distribuída para o consumo humano, dentro das normas de potabilidade da organização mundial de saúde.

A seguir é mostrado a portaria n° 36/GM do Ministério de Estado da Saúde, que regulamenta as normas e padrões de potabilidade das águas destinadas ao consumo humano.

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Figura 1: Valores máximos permissíveis das características físicas e químicas da água potável.

        O trabalho a ser desenvolvido envolve a determinação e analise de cloretos e de gás carbônico livre da água previamente captada.

O gás carbônico livre ocorre na água sob a forma de um gás dissolvido com as propriedades de um ácido; o ácido carbônico, muito instável. O teor de gás carbônico esta relacionado com o pH e a alcalinidade da água. É um componente normal de todas as águas naturais. A presença do CO2 é devida a decomposição da matéria orgânica e a respiração de macro e microorgânismos. A presença de gás carbônico livre na água causa a corrosão da rede de abastecimento, principalmente dos materiais à base de cimento e é também prejudicial para os tubos de ferro fundido por isso este parâmetro deve ser controlado estando em uma concentração abaixo de 10 mg.L-1.

Geralmente os cloretos estão presentes em águas brutas e tratadas em concentrações que podem variar de pequenos traços até centenas de mg/L. Estão presentes na forma de cloretos de sódio, cálcio e magnésio. A água do mar possui concentração elevada de cloretos que está em torno de 26.000 mg/L. Concentrações altas de cloretos podem restringir o uso da água em razão do sabor que eles conferem e pelo efeito laxativo que eles podem provocar. A portaria nº 518/2004 do Ministério da Saúde estabelece o teor de 25 mg/L como o valor máximo permitido para água potável.

1. OBJETIVO

Determinação de gás carbônico (CO2) livre e cloretos em água, o método de determinação utilizado é a titulação com hidróxido de sódio e nitrato de prata.

1. PARTE EXPERIMENTAL

1. REAGENTES

• Hidróxido de sódio 0,02 mol/L;
• Fenolftaleína.
• Solução padrão de nitrato de prata 0,0141 mol/L;
• Solução indicadora de cromato de potássio K2CrO4;
• Hidróxido de sódio 1 mol/L;
• Ácido sulfúrico 1 mol/L;
• Cloreto de sódio 0,014 mol/L;

1. MATERIAS / VIDRARIAS

• Bureta de 50 ml;
• 3 Erlenmeyer de 250 mL;
• Pipeta volumétrica de 100 mL;
• Rolha de borracha;
• Medidor de pH;
• Proveta de 100 mL;

1. METODOLOGIA

A amostra de água será coletada no Departamento de Química da UFMG.

- Determinação de gás carbônico (CO2) livre em água

O gás carbônico reage com solução de hidróxido de sódio formando bicarbonato de sódio, na presença do indicador fenolftaleína.

• Tomar 100 ml de amostra em um Erlenmeyer;
• Adicionar 10 gotas de fenolftaleína, se colorir, não contém CO2, se não colorir, prosseguir;
• Titular com a solução de hidróxido de sódio (NaOH) 0,02 mol.L-1 gota a gota até o aparecimento de leve coloração rósea persistente por pelo menos 30 segundos;
• Anotar o volume (mL) de NaOH gasto (V).
• Realizar o procedimento acima em triplicata;

Reação

H2O + CO2(g)         H2CO3 (l)[pic 4]

H2CO3 + NaOH         NaHCO3[pic 5]

Cálculo

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1 ml de CO2  - 1 mol de Na+

m (mg) = N x V x 1000

P.M. (CO2) – VA

m (mg) = (44 x 0,02 x V x 1000) / 100

m (ppm) de CO2 = 8,8 x V

Onde:

V = Volume de titulante

VA = Volume da amostra

1000 = Massa em mg

N = Molaridade do NaOH 0,02 mol/L

(2)

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Onde:

Fc = fator de correção.

Para calcular o CO2 total aplicar a seguinte fórmula:

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Onde:

A = mg/l CO2 livre

B = Alcalinidade devido a bicarbonato

C = Alcalinidade devido a carbonato.

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Figura 2: Fluxograma da análise de CO2

Interferência: Sais de metais como alumínio, ferro, cromo e cobre, dão resultados altos, mas não excedem de 1,0 mg/L. Já a amônia, aminas, fosfatos, baratos, silicatos e nitritos interferem nos resultados, assim também como os ácidos minerais e elevados teores de sódios totais.