Análises Titulométricas - Alcalinidade total

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense – campus Cabo Frio

Curso Técnico em Química

Analises físico-químicas

Professor George

Data da entrega: 25/10/2018

Ana Beatriz de Oliveira

Luara Pereira de Jesus

Análises Titulométricas - Alcalinidade total

Cabo Frio, outubro de 2018.

Introdução

A capacidade, de uma determinada solução, neutralizar ácidos é chamada alcalinidade, onde, quanto maior a concentração básica ou o pH maior será a alcalinidade da solução. Em uma solução aquosa alcalina estão presentes sais de ácidos fracos, bicarbonatos, carbonatos e hidróxidos, e são justamente eles que dão a alcalinidade a ela.

        Tem-se como exemplo uma água pura, com pH equivalente a 7, onde adiciona-se uma quantidade pequena de ácido fraco, pode verificar-se que o pH será imediatamente alterado. Já em uma água com certa alcalinidade, a adição de ácido não altera o pH pois, os íons presentes nessa água neutralizarão o ácido.Por isso os ambientes aquáticos, que possuem valores altos de alcalinidade, mantem o teor de pH, mesmo com o recebimento de substancias alcalinas ou acidas.

A distribuição entre as três formas de alcalinidade na água (bicarbonatos, carbonatos e hidróxidos) é em função do seu pH: pH > 9,4 (hidróxidos e carbonatos); pH entre 8,3 e 9,4 (carbonatos e bicarbonatos); pH entre 4,4 e 8,3 (apenas bicarbonatos). Com isso, verifica-se que a alcalinidade é devida exclusivamente à presença de bicarbonatos, na maior parte dos ambientes aquáticos, pois, valores elevados de alcalinidade estão associados a processos de decomposição da matéria orgânica e à alta taxa respiratória de micro-organismos, com liberação e dissolução do gás carbônico (CO2) na água.

Já a alcalinidade total é a soma das diferentes formas de alcalinidade existentes, anteriormente citadas.Isoladamente, a alcalinidade pode não ter maior importância como indicador da qualidade da água, mas é essencial no controle do processo de operação do tratamento da água. Não se deve permitir grandes variações que possam interferir com a operação do sistema pois, valores baixos de alcalinidade dificultam a saturação da água pelo carbonato de cálcio (CaCO3), o qual previne a corrosão nas partes metálicas do sistema de abastecimento.

Numa água, a alcalinidade raramente excede a 400 ou 500 mg/l de CaCO3. Na água de consumo humano, a alcalinidade,quando em concentrações moderadas, não deve possuir nenhum significado sanitário. Porém, em níveis elevados, pode ocasionar sabor desagradável.

O potencial hidrogeniônico de uma substância indica se ela é acida,neutra ou básica e pode ser medido através do equipamento pHmetro.  Esse equipamento possui um eletrodo que gera uma tensão quando submerso em alguma amostra.O eletrodo do medidor de pH é conectado a um potenciômetro, que produz milivolts que são convertidos em unidades de potencial hidrogeniônico.  Diversas áreas utilizam o pHmetro e entre elas estão atividades industriais e laboratoriais. Porém, a calibragem do equipamento é fundamental para obter um resultado preciso e, se o aparelho for estável e usado com frequência, não é necessário calibrá-lo diariamente. Do contrário, para manter sua qualidade, é preciso sempre calibrar antes da utilização para não correr o risco de ocorrer erros em seu uso.

Os indicadores ácido-base são substâncias naturais ou sintéticas que têm a propriedade de mudarem de cor em função do pH do meio.A fenolftaleína é um dos indicadores ácido-base mais usados em química. Sua formula molecular é C20H14O4 e apresenta-se normalmente como um sólido em pó branco ou em solução alcoólica como um líquido incolor. É insolúvel em água, porém solúvel em etanol (álcool etílico), fica incolor em meio ácido e rosa intenso em meio básico.

O indicador verde de bromocresol, é um ácido orgânico fraco com fórmula molecular C21H14Br4O5S. sua mudança de coloração acontece em decorrência

da concentração de íon hidrogênio na solução, ficando amarelo em solução predominante ácida e azul em solução alcalina.

O indicador vermelho de metila possui formula molecularC15H15N3O2 e é um sólido violeta ou vermelho. As soluções de vermelho de metila são vermelhas em pH 4,2 tornando-se amarelas em pH 6,3.

O Ácido Sulfúrico é um líquido incolor, viscoso e oxidante, pouco volátil e tem formula molecular igual aH2SO4. É um ácido corrosivo e tóxico, pode causar bastante irritação e queimaduras, além de ser nocivo caso haja inalação, contato com a pele ou ingestão.

Objetivos

Determinar o pH e alcalinidade total presente na água da torneira das dependências do IFF, Campus Cabo Frio, através do método titulométrico com solução de ácido sulfúrico e indicador.

Materiais e Vidrarias

-Pipeta volumétrica de 50 ml;

-3 Erlenmeyer de 250 ml;

-Bureta de 50 ml;

-Béquer de 100 ml;

-Béquer de 250 ml;

-PHmetro;

-Pissete.

Reagentes

-Indicador fenolftaleína;

-Mistura indicadora de verde de bromocresol /vermelho de metila;

-Solução de ácido sulfúrico (H2SO4) 0,02 N;

-Amostra de água da torneira.

Método

Adicionou-se uma alíquota da amostra de água em um béquer de 100 ml e determinou-se o pH utilizando ophmetro previamente calibrado pelo professor.

Em outro bequer de 100 ml adicionou-se outra alíquota pequena da amostra de água e colocou-se 3 gotas de fenolftaleína para verificar a alcalinidade da amostra.

Extraiu-se uma alíquota de 50 mL da amostra e transferiu-se para um Erlenmeyer de 250 ml intitulado como 1. Em seguida, adicionou-se a ele 2 gotas de verde de bromocresol e 2 gotas de vermelho de metila, formando-se uma mistura indicadora.

Titulou-se com a solução de ácido sulfúrico 0,02 N até a mudança da cor azul-esverdeada para róseo e anotou-se o volume total de H2SO4 gasto (V) em ml.

Realizou-se o procedimento por mais duas vezes nos Erlenmeyer 2 e 3.

Resultados e discussões

A amostra foi retirada do bloco c, banheiro feminino do Instituto Federal Fluminense Campus- Cabo Frio.

        Utilizou-se o peagâmetro com o tampão 4,0 e 7,0 Temperatura á  250C, onde obteve-se o resultado.

Ph:7,2.

Separou-se um pouco da amostra em um Becker, onde adicionou-se  fenolftaleína esperava-se  uma coloração rosa (ou seja, pH > 8,2) com presença de hidróxido ou de carbonato ou hidróxido/carbonato simultaneamente na amostra.