Determinação dos componentes químicos de água dura presentes na amostra por titulação de soluções

SUMÁRIO

OBJETIVOS 2

MATERIAIS UTILIZADOS 3

SUBSTÂNCIAS ULTILIZADAS 3

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 6

RESULTADOS E DISCUSSÃO 8

CONCLUSÃO 13

BIBLIOGRAFIA 14

 

OBJETIVOS

Determinar quais componentes químicos estão presentes em uma amostra de água dura por titulação de soluções

Realizar o abrandamento de uma amostra de água dura, utilizando o método por resina catiônica

MATERIAIS UTILIZADOS

Balança digital

Bastão de vidro

Bureta

Erlenmeyer

Pipeta

Proveta

SUBSTÂNCIAS ULTILIZADAS

PARTE A – DETERMINAÇÃO DE Ca2+ EM UMA AMOSTRA DE ÁGUA

Amostra de Água;

Indicador Murexida;

EDTA.

PARTE B: DETERMINAÇÃO de Ca2+ e Mg2+EM UMA AMOSTRA DE ÁGUA

Amostra de água;

Solução Tampão (NH4Cl/NH3);

Indicador Negro de Eriocromo T;

EDTA.

PARTE C: ABRANDAMENTO DA AMOSTRA DE ÁGUA.

Amostra de água;

Resina Catiônica;

EDTA.

 

INTRODUÇÃO TEÓRICA

Água Dura

A dureza da água ocorre devido à presença de cátions metálicos divalentes, os quais são capazes de reagir com sabão formando precipitados e com certos ânions presentes na água para formar crostas. Os principais íons causadores de dureza são cálcio e magnésio tendo um papel secundário o zinco e o estrôncio.

Os íons são provenientes de depósitos subterrâneos, como o calcário (CaCO3) ou a dolomita (CaCO3. MgCO3) que agregam à composição da água uma quantidade excessiva de íons Ca2+ e Mg2+,na forma de bicarbonatos (HCO3-), nitratos (NO3-), cloretos (Cl-) e sulfatos (SO42-).

Dependendo da concentração deles, a água passa a ser classificada segundo a concentração de sais da seguinte maneira: água branda (com teores entre 0 e 40 mg/L); água moderada (com teores entre 40 e 100 mg/L); água dura (com teores entre 100 e 300 mg/L); água muito dura (com teores entre 300 e 500 mg/L); água extremamente dura (com teores acima de 500 mg/L).

O acúmulo de íons pode formar precipitados em tubulações e equipamentos, os quais sem devida manutenção podem gerar grandes prejuízos, por isso a determinação da dureza da água se torna tão importante.

Determinação da Dureza

Utiliza-se, geralmente, dois métodos para a determinação da dureza de uma amostra de água:

- método do cálculo: basea-se na análise completa dos cátions divalentes presentes na amostra. É o mais específico dos métodos, mas raramente análises completas são feitas em trabalhos de rotina;

- método titrimétrico do EDTA - é o método mais comumente empregado na determinação de dureza sendo baseado na reação do ácido etilenodiaminatetracético (EDTA) ou seus sais de sódio que formam complexos solúveis quelados com certos cátions metálicos.

O EDTA é um ácido cristalino, que age como um agente quelante. Através de um processo de neutralização é capaz de perder até quatro prótons. Sendo assim, devido aos pares de elétrons não ligantes, ele pode assimilar os íons facilmente.

M2++ EDTA  [ M. EDTA]

A reação que ocorre num pH de aproximadamente 10 e necessita de um indicador (preto de eriocromo T ou calmagita) para assinalar o ponto final da reação.

M2++ preto de eriocromo T ou calmagita  [ M. preto de eriocromo T]

Quando os íons causadores de dureza tiverem sido complexados a solução muda da cor vermelha vinho para azul ou outra cor caso outro indicador seja utilizado, que não seja o eriocromo T

A nitidez do ponto final da titulação aumenta com o aumento do pH, mas este não pode ser aumentado indefinidamente para não ocorrer precipitação de CaCO3 ou Mg(OH)2. Além disso, o complexo muda de cor em valores de pH elevados

Abrandamento de água dura

O tratamento da água dura para a retirada de Ca2+ e Mg2+ é conhecido por abrandamento e pode ser realizado por precipitação química, troca iônica e nano filtração.

 

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

PARTE A – DETERMINAÇÃO DE Ca2+ EM UMA AMOSTRA DE ÁGUA

Foram recolhidos em uma proveta 50 mL de uma amostra de água e transferidos para um erlenmeyer. A essa amostra foram adicionados 2,0 mL de KOH a 10% e uma pequena quantidade do indicador Murexida, específico para o cálcio.

Esta mistura foi titulada com uma solução de EDTA 0,01M até a mudança de cor do indicador.

Figura 1 – Titulação antes da viragem de cor Figura 2 – Titulação após a viragem de cor

PARTE B: DETERMINAÇÃO de Ca2+ e Mg2+EM UMA AMOSTRA DE ÁGUA

50 mL de uma amostra de água foram transferidos para um erlenmayer, adicionando-se, em seguida, 3 mL de solução tampão [(pH = 10) (NH4CL/NH3)]. A seguir, foi adicionado à solução o indicador negro de eriocromo T. Foi, em seguida acrescentado EDTA 0,01 M gota a gota, sob agitação, até