Determinação de Dureza em Águas

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1 Objetivo
1.1 Esta Norma prescreve o método para a determinação
complexométrica de dureza em águas, pelo sal dissódico
do ácido etilenodiamino tetracético (EDTA).
1.2 Aplica-se a águas naturais, águas tratadas e águas
de caldeira. Não é adequado para águas fortemente colo-
ridas.
2 Aparelhagem
Deve-se empregar a aparelhagem convencional de quí-
mica analítica.
3 Execução do ensaio
3.1 Resumo
O sal dissódico do ácido etileno diamino tetracético forma
complexos solúveis com certos cátions, como, por
exemplo, o Ca+2 e o Mg+2. Se uma pequena quantidade
de negro-de-eriocromo T for adicionada à solução devida-
mente tamponada, ele adquirirá cor vermelho-vinho. A
adição de EDTA em quantidade suficiente para a total
complexação dos mesmos íons ocasiona mudança da
cor vermelho-vinho para azul, no ponto estequiométrico
da equivalência.
3.2 Interferências
3.2.1 Cátions
Alguns cátions interferem, causando esmaecimento da
cor ou pontos da viragem indistintos. A adição de inibi-
dores pode contornar os efeitos dessa interferência.
Copyright © 1984,
ABNT–Associação Brasileira
de Normas Técnicas
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NORMATÉCNICA
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Brasileira de
Normas Técnicas
Palavras-chave: Água. Dureza
NBR 5761 DEZ 1984
Determinação da dureza em água
(Método complexométrico)
3 páginas
3.2.2 Matéria orgânica coloidal ou em suspensão
A matéria orgânica presente em quantidade capaz de
mascarar o ponto de viragem deve ser eliminada por calci-
nação.
3.2.3 Temperatura
Proceder às titulações à temperatura ambiente. Em
temperatura elevada, o corante se decompõe, enquanto
que, em temperatura baixa, varia lentamente de cor.
3.3 Reagentes
3.3.1 Sal dissódico do ácido etilenodiamino tetracético
diidratado(C10 H14 O8 N2 Na2 2H2O).
3.3.2 Sulfato de magnésio heptaidratado (Mg SO4 7 H2O).
3.3.3 Cloreto de amônio (NH4Cl).
3.3.4 Hidróxido de amônio concentrado (NH4OH, d = 0,91).
3.3.5 Negro-de-eriocromo T.
3.3.6 Cloreto de sódio (NaCl).
3.3.7 Carbonato de cálcio anidro (CaCO3).
3.3.8 Ácido clorídrico solução (1:1) (HCl).
3.3.9 Cianeto de sódio (NaCN).
Origem: MB-1067/1975
CB-10 - Comitê Brasileiro de Química, Petroquímica e Farmácia
CE-10:201.01- Comissão de Estudo de Laboratório
NBR 5761 - Determination of hardness in water (complexometric method) -
Method of test
Descriptors: Water. Hardness
Reimpressão da MB-1067/1975
Método de ensaio
Licença de uso exclusiva para Petrobrás S.A.
Licença de uso exclusiva para Petrobrás S.A.
NBR 5761/19842
3.3.10 Cianeto de potássio (KCN).
3.3.11 Sulfeto de sódio monoidratado (Na2S H2O) ou
sulfeto de sódio pentaidratado (Na2S.5H2O).
3.3.12 Cloridrato de hidroxilamina.
3.3.13 Álcool etílico ou isopropílico (C2H5OH).
3.3.14 Hidróxido de sódio (NaOH).
3.3.15 Vermelho-de-metila.
Nota: Todos os reagentes mencionados devem ser do grau
p.a. Qualquer referência à água deve-se entender como
água destilada ou desmineralizada.
3.4 Preparação das soluções
3.4.1 Solução tampão
Dissolver, em 50 mL de água destilada, 1,179 g do sal
dissódico do ácido etileno diamino tetracético diidratado
e 0,780 g de sulfato de magnésio heptaidratado. A esta
solução adicionar 16,9 g de cloreto de amônio e
143 mL de hidróxido de amônio concentrado. Diluir a
250 mL, com água. Manter em frasco de polietileno
perfeitamente fechado, para evitar desprendimento de
amoníaco ou absorção de gás carbônico.
Nota: A solução tampão deve manter a amostra com o
pH 10,0 ± 0,1 até o fim da determinação. Deve-se verificar
periodicamente essa condição, com o emprego de um
potenciômetro, e substituir a solução, se for o caso.
3.4.2 Indicador
Misturar 0,5 g de negro-de-eriocromo T com 100 g de
cloreto de sódio e triturar em gral de porcelana, até resultar
um pó fino e homogêneo. Guardar em frasco escuro, ao
abrigo da umidade.
3.4.3 Solução padrão 0,01M de EDTA
3.4.3.1 Preparação
Pesar 3,723 g de EDTA e dissolver em um pouco de
água, aquecendo se necessário. Completar a 1 L, pa-
dronizar esta solução com solução padrão de cálcio
(ver 3.4.4) e guardar em frasco de polietileno.
3.4.3.2 Padronização
Proceder como descrito em 3.5, substituindo a amostra
por uma alíquota da solução padrão de cálcio. Calcular
o fator da solução pela fórmula:
f = V
v
Onde:
f = mg de CaCO3 correspondentes a 1 mL da
 solução de EDTA
v = volume em mL da solução de EDTA gastos na
 dosagem
V = volume em mL da solução padrão de cálcio
3.4.4 Solução padrão de cálcio (1 mg CaCO3/mL)
Pesar 1000 g de carbonato de cálcio anidro e transferir,
quantitativamente, para um erlenmeyer de 500 mL, por
meio de um funil. Adicionar, pouco a pouco, solução 1:1
de ácido clorídrico, até dissolver todo o carbonato. Adi-
cionar 200 mL de água destilada e aquecer à fervura por
alguns minutos, para expelir o gás carbônico. Deixar
esfriar à temperatura ambiente. Juntar algumas gotas da
solução de vermelho-de-metila e ajustar a acidez até o
ponto da viragem, por adição da solução 1:1 de hidróxido
de amônio, ou de 1:1 de ácido clorídrico. Transferir,
quantitativamente, para balão volumétrico de 1 L e com-
pletar o volume com água.
3.4.5 Inibidor
Para a maioria das águas, não há necessidade de inibidor.
A presença de interferentes em certas amostras pode
dificultar a observação do ponto final e exigir o uso de
um inibidor adequado (ver 3.4.5.2).
3.4.5.1 Inibidor I
Adicionar à amostra em titulação 0,25 g de cianeto de
sódio ou 0,33 g de cianeto de potássio pulverizado, traba-
lhando em capela com boa exaustão.
Nota: Tome precauções especiais quando usar este inibidor,
uma vez que o cianeto é extremamente venenoso. Des-
carte diretamente no esgoto da pia as soluções que con-
tiverem este sal, sob um fluxo de água corrente e com a
certeza da ausência de qualquer ácido.
3.4.5.2 Inibidor II
Dissolver em 100 mL de água 5,0 g de sulfeto de sódio
monoidratado ou 3,5 g de sulfeto de sódio pentaidratado.
3.4.5.2.1 Este inibidor deteriora-se em contato com o ar,
por oxidação do sulfeto. Deve-se guardar a solução em
frasco fechado com rolha de borracha bem apertada.
Quando for apreciável a concentração de metais pesados,
o uso deste inibidor tende a obscurecer o ponto final,
por causa da formação de sulfetos insolúveis.
Nota: Pontos finais indistintos geralmente denunciam indicador
deteriorado, inibidor deteriorado ou inadequado.
3.4.5.3 Inibidor III
Dissolver 4,5 g de cloridrato de hidroxilamina em
100 mL de álcool etílico ou isopropílico a 95%.
3.5 Procedimento
3.5.1 Pipetar o volume adequado de amostra para uma
cápsula de porcelana. O volume de amostra não deve
exigir gasto de solução de EDTA superior a 15 mL.
Nota: Amostras com dureza inferior a 5 mg/L necessitam de
100 mL a 1000 L para preencher esta condição. Deve-se
proceder com estas amostras de maneira análoga à
descrita, empregando quantidades proporcionais dos
reagentes, tomando como base, na maioria dos casos,
uma amostra de 50 mL. Deve-se adicionar, de uma
microbureta, a solução de EDTA e fazer um branco com
volume de água igual ao da amostra, utilizando as mesmas
quantidades de reagentes.
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NBR 5761/1984 3
3.5.1.1 Se a amostra contiver matéria orgânica, esta
deve ser eliminada conforme 3.5.2. Em caso contrário,
deve-se proceder diretamente à titulação (ver 3.5.3).
3.5.2 Para eliminar a matéria orgânica deve-se evaporar
o conteúdo da cápsula em banho-maria, até secura, e
calcinar a 600oC, para obtenção de resíduo mineral.
3.5.2.1 Deve-se dissolver este resíduo em 20 mL dasolução 1:1 de ácido clorídrico; neutralizar o pH7, com
solução a 10% de hidróxido de sódio, usando papel
indicador; diluir aproximadamente a 50 mL com água.
Deve-se aplicar a esta solução o procedimento exposto
em 3.5.3 (ver nota de 3.5.1).
3.5.3 Juntar 0,2 g do indicador, 1 mL e 2 mL da solução
tampão e 1 mL de inibidor. Se for usado o inibidor I, pro-
ceder como descrito em 3.4.5.1 (ver nota de 3.4.5.2.1).
3.5.4 Por meio de uma bureta, adicionar solução de
EDTA, lenta e continuamente, com agitação constante,
de modo que, entre a adição da solução tampão e a vi-
ragem, o tempo total de titulação não exceda 5 min.
3.5.4.1 No ponto de viragem, a solução (observada à luz
do dia, ou luz equivalente) passa da cor vermelha-vinho
para o azul.
3.5.4.2 Convém fazer uma determinação prévia, para se
obter o volume estimado de solução de EDTA. Na reali-
zação das determinações definitivas, deve-se adicionar
à amostra cerca de 90% deste volume da solução, antes
de adicionar a solução tampão, para ajuste de pH
(ver 3.5.2).
4 Resultado
4.1 Cálculo
Dureza ppm CaCO3 = 
A . f . 1000
B
Onde:
A = mL da solução de EDTA gastos na titulação da
 amostra
 f = mg CaCO3 correspondentes a 1 mL de solução
 de EDTA
 B = mL da amostra
Nota: Tempo de duração do ensaio: 20 min.