Determinação da Dureza Total em Água Potável

As titulações (ou volumetria) estão entre os procedimentos analíticos mais exatos e de baixo custo. Em uma análise volumétrica, a quantidade de uma amostra é determinada através da reação desta espécie química com outra substância em solução, chamada solução padrão, cuja concentração é exatamente conhecida [2].

Na titulação, sabendo-se qual a quantidade da solução padrão necessária para reagir totalmente com a amostra e a reação química envolvida calcula-se a concentração da substância analisada. O ponto final da reação é detectado por mudança de cor do indicador (método colorimétrico) [3].

Dentre os complexantes mais comuns podemos citar a água, responsável (ligada ao íons cobre) pela cor azul das soluções de sais de cobre, a amônia (quando substitui a água ao redor do cobre, produz cor azul mais intensa) e o EDTA (ácido etilenodiaminotetracético (que com o cobre, rivaliza a amônia). Os íons Ca2+ e Mg2+ são os mais comuns numa água dura. Águas duras causam problemas tanto em casa como na indústria. Os íons reagem com o sabão criando sais insolúveis em água e na saúde humana, apesar de essenciais a vida quando ingeridos em doses elevadas, podem levar a problemas como a osteoporose, pedras nos rins, hipertensão, resistência à insulina, entre outros. A dureza total da água refere-se à concentração total de íons M2+ presentes na água. [4]

A complexação é uma atração eletrostática entre um íon e um agente quelante de modo que não há transferência de elétrons entre estes. Quanto as cargas, a estrutura final terá como carga a somatória das cargas individuais de cada participante do complexo.

A grande maioria das titulações de complexação se faz com os ligantes multidentados, principalmente o ácido etileno-diamino-tetraacético (EDTA).

O EDTA, ácido etileno-diaminatetracético, é um ácido tetraprótico. É um ligando hexadentado, formando complexos, sempre na proporção 1:1, com grande número de cátions, por exemplo, com Ca2+, Mg2+, Ba2+, Cu2+, Zn2+, Ni2+, Co2+ e com outros cátions polivalentes, ou mesmo com alguns monovalentes. Os complexos de EDTA têm a grande vantagem de serem estáveis, solúveis e de se formarem rapidamente.

Nas volumetrias de complexação, os indicadores utilizados, na detecção do ponto final, são reagentes orgânicos que originam com os íons metálicos que dosam compostos de cores diferentes, Como o indicador metalocrómico usado é o negro de Eriocromo T (ErioT).

M2++ Negro de Eriocrómio → T [M.Negro de Eriocrómio] COMPLEXO (1)

Para determinar a dureza total de uma amostra de água, é preciso descobrir a quantidade total de Ca2+ presente na solução e para isso, usa-se as equações abaixo.

(2)

Onde:

A= Volume de EDTA gasto na titulação em mL;

B = mg de CaCO3 equivalente a 1,00 mL do titulante EDTA.

VAMOSTRA = volume de amostra, em mL.