Dureza temporaria da agua e dureza permanente

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ

CAMPUS PONTA GROSSA

BACHARELADO EM ENGENHARIA QUÍMICA

 

 

IAGO FITTIPALDI

MAIRA ELOISA BATISTA

RÔMULO CARDOSO

 

 

 

 

 

DUREZA TEMPORÁRIA E  PERMANENTE DA ÁGUA

 

 

 

 

 

 

PONTA GROSSA

2015

INTRODUÇÃO

A água é dita dura quando nela estão dissolvidos sais dos cátions Ca2+, Mg2+ e Fe3+. Em baixas concentrações, a presença destes íons não chega a ser prejudicial ao uso doméstico da água, mas concentrações maiores destes íons interferem com a ação de limpeza de sabões e detergentes (pois dificultam a formação de espuma), causando também a corrosão de canos de aço, especialmente aqueles que transportam água quente.

A dureza temporária é decorrente da presença de Mg(HCO3)2 . Ela é chamada de temporária porque pode ser eliminada pela fervura, o que expulsa o CO2 e desloca o equilíbrio. Assim, os bicarbonatos se decompõem aos carbonatos, precipitando o carbonato de cálcio. Se este for filtrado ou for removido por sedimentação, a água estará livre da dureza. A dureza permanente não pode ser eliminada por fervura. Esta decorre principalmente da presença de MgSO4 ou CaSO4 na solução. Pequenas quantidades podem ser obtidas em laboratório por destilação ou passagem através de uma coluna de resina de troca-iônica, onde os íons Ca2+ e Mg2+ são substituídos por Na+. Os íons de sódio não afetam a capacidade dos sabões de produzir espuma.

OBJETIVOS

O experimento realizado tem como objetivo observar a presença de dureza permanente e temporária em água conforme o seu comportamento com o sabão que será utilizado no experimento.

MATERIAIS E REAGENTES

• 4 Funis;
• 9 Tubos de ensaio de 18/2,5cm;
• 2 erlenmeyer de 250mL;
• Bico de Bunsen;
• Espátula;
• 1 vidro de relógio;
• Pipetas;
• Estantes para tubos de ensaio;
• 4 papéis de filtro;
• Bastão de vidro;
  
• REAGENTES:
  -Bicarbonato de Sódio;
  -Carbonato de Cálcio;
  -Carbonato de Sódio 10%
  -Sulfato de Sódio;
  -Sulfato de Magnésio 0,01N;
  -Sabão;
  -Detergente;

PROCEDIMENTO

PARTE I: DUREZA TEMPORÁRIA

• Pesou-se em um vidro de relógio 1g de carbonato de cálcio em pó e colocado num erlenmeyer contento 100ml de água destilada, adicionando em seguida 5 gotas de fenolftaleína;
• Durante 5 minutos foi borbulhado gás carbônico com o auxílio de uma pipeta. Foi filtrado para se ter o bicarbonato de cálcio;
• Foi dividido 30ml de filtrado em 2 tubos de ensaio (I e II);
• O tubo I foi fervido durante 5 minutos, deixado esfriar e logo após foi filtrado;
• A solução filtrada foi passado para um novo tubo de ensaio, tubo III;
• Foi colocado um pedacinho de sabão em cada um dos tubos II e III e agitou-se vigorosamente.

PARTE II: DUREZA PERMANENTE

• Retirou-se 30 ml de solução de sulfato de magnésio 0,01M e dividir em 2 tubos (I e II);
• Adicionar ao tubo I 5 ml de carbonato de sódio a 10%, e em seguida filtrar para o tubo III;
• Adicionar um pedacinho de sabão em cada um dos tubos, II e III, e agitou-se vigorosamente;
• O procedimento foi repetido, e ao invés de sabão, usou-se 4 gotas de detergente;

RESULTADOS E DISCUSSÕES

Parte I: Dureza temporária

Mistorou-se a água com o carbonato de cálcio em pó e observamos que com a mistura o líquido ficou na cor branca e não se solubilizou totalmente , formando um precipitado, ao adicionar a fenolftaleína a coloração da solução passa a ser rosa isto indica que há hidroxilas na solução, ou seja, ela é alcalina.

Após borbulharmos gás carbônico durante 5 minutos a solução volta a ficar branca pois o hidrogênio gerado reage com a hidroxila gerando água e neutraliza a basicidade.

CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O(l) → Ca(HCO3)2(aq)

Após filtrarmos obteve-se água de bicarbonato de cálcio com a mesma coloração inicial (branca), porém menos densa nos dois tubos, e então dividimos 15 mL da mesma para um tubo de ensaio I e 15 mL da mesma para o tubo II. O tubo I foi fervido e filtrado sua solução foi transferida para o tubo III.

Durante a fervura, o precipitado obtido foi o Carbonato de Cálcio (CaCO3).

Ca(HCO3)2 (aq) → CaCO3(s) + H2O(i) + CO2 (g)

Colocamos um pedaço de sabão no tubo de ensaio II e III e após agitarmos a solução obtivemos os seguintes resultados:

• Tubo II (inicialmente branco e não fervido): Quando o sabão é adicionado a solução, e esta agitada, a solução ficou rosa claro indicando solução alcalina e formou bem pouca espuma, pois o cálcio reage com sabão, ou seja, apresenta dureza.
• Tubo III (solução fervida): Quando a solução foi fervida, apresentou coloração levemente rosa. Depois de fria e filtrada, a solução ficou incolor. Quando o sabão é adicionado a solução, e esta agitada, a solução adquire uma coloração rosa escuro indicando um pH ainda mais alcalino que a solução presente no tubo II e com muita espuma pois não apresenta dureza.

Parte II: Dureza permanente

Diviu-se 30 mL de solução de sulfato de magnésio em dois tubos. Foi adicionado o carbonato de sódio no sulfato de magnésio no tubo I e aparentemente não ocorreu nenhuma reação nem alteração na cor. Logo após filtrou-se a solução no tubo III.

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