Determinação da dureza da água

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Fundação de Ensino de Contagem – FUNEC/CENTEC
Ensino Técnico
Departamento de Química
Química Industrial
QUÍMICA ANALÍTICA QUANTITATIVA
DETERMINAÇÃO DA DUREZA TOTAL, CÁLCICA E MAGNESIANA DA ÁGUA
Professor (a): Fred Almeida
Data do experimento: 11/08/2015 e 18/08/2015 Data de entrega: 01/09/2015
Nome completo: Adrielly Jaqueline C. dos Santos
 Andrezza Domingos Souza Brito
 Christiane Aparecida Santos Silva
Grupo: T1
Contagem
Setembro de 2015
Introdução�
 Águas duras são aquelas que exigem consideráveis quantidades de sabão para produzir espuma de modo que, no passado, a dureza de uma água era considerada como uma medida de sua capacidade de precipitar sabão. Esse caráter das águas duras foi, por muito tempo, para o cidadão comum o aspecto mais importante por causa das dificuldades de limpeza de roupas e utensílios. Com o surgimento e a determinação dos detergentes sintéticos ocorreu também a diminuição os problemas de limpeza doméstica por causa da dureza. 
A dureza é devida 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. Algumas vezes, alumínio e ferro férrico são considerados como contribuintes da dureza.
Dureza é um parâmetro característico da qualidade de águas de abastecimento industrial e doméstico sendo que do ponto de vista da potabilização são admitidos valores máximos relativamente altos, típicos de águas duras ou muito duras. No Brasil, o valor máximo permissível de dureza total fixado pelo padrão de potabilidade, ora em vigor, é de 500mgCaCO3/l.
O 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.
EDTA [e(thylene)d(iamine)t(etraacetic) a(cid).] é um ácido cristalino, C10H16N2O8, que age como um agente quelante. O sal de sódio EDTA é usado como um antídoto para envenenamentos com metais, um anticoagulante e um ingrediente em uma larga variedade de reagentes na indústria.
M2++ EDTA ® [ M. EDTA]. 
A reação que ocorre num pH = 10 ± 0,1, 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] 
(O M. preto de eriocromo T é um complexo vermelho vinho).
Quando os íons causadores de dureza tiverem sido complexados a solução muda da cor vermelha vinho para azul.
Objetivo
Padronizar uma solução de EDTA e determinar a dureza total, cálcica e magnesiana da água. 
	
Materiais e Reagentes
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Materiais
Pipeta volumétrica de 10,00 ml;
Erlenmeyer;
Bureta de 25,00 ml;
Haste universal; 
Béqueres;
Pisseta;
Proveta;
Espátula;
Pipeta de Pasteur.
Reagentes
Óxido de Zinco (ZnO);
Eriocromo 0,1%;
NaOH 2 M;
Solução tampão pH 10;
EDTA 0,02 M fc: 1,1751;
Água;
Murexide.
 
 Procedimento
Parte 1 (Padronização do EDTA pelo padrão primário ZnO)
Pipetou-se 10,00 ml de ZnO e transferiu-se para um erlenmeyer;
Tamponou-se com uma solução de pH 10 (NH4OH 0,02 M);
Adicionou-se uma porção de eriocromo;
Titulou-se com solução de EDTA até a viragem para o azul;
Repetiu-se o procedimento a fim de se obter a média em triplicata.
Parte 2 (Determinação da dureza total)
Mediu-se 100,00 ml da amostra de água com o auxílio de uma proveta e transferiu-se para um erlenmeyer de 250,00 mL;
Adicionou-se 2,5 mL de solução tampão pH 10 com o auxílio de uma pipeta de Pasteur;
Fez-se a adição de uma ponta de espátula de eriocromo 0,1%;
Titulou-se até a viragem para o azul;
Repetiu-se em triplicata. 
Parte 3 (Determinação da dureza cálcica)
Mediu-se 100,00 ml da amostra de água com o auxílio de uma proveta e transferiu-se para um erlenmeyer de 250,00 mL;
Adicionou-se 2,5 mL de solução de NaOH 2 M;
Fez-se a adição de uma ponta de espátula de murexide;
Titulou-se até a viragem para o violeta intenso;
Repetiu-se em triplicata. 
Resultados
Padronização do EDTA 0,02 mol/L com uma solução padrão primário de ZnO.
1 mol ----------- 372,2372 g/mol
0,02 mol ------------ x 
X = 7,4447 para 1L de solução.
Para o preparo de 500,00 mL = 3,7224 g.
	Erlenmeyer
	Volume (ml)
	V médio (ml)
	Desvio padrão
	1
	8,51
	
8,51
	
0,01
	2
	8,52
	
	
	3
	8,50
	
	
Fc:
0,02.fc.8,51 = 10.0,02
Fc = 10.0,02 = 1,1751 
 0,02.8,51
Determinação da dureza
Eriocromo e solução tampão
	Erlenmeyer
	Volume (ml)
	V médio (ml)
	Desvio padrão
	1
	2,49
	
2,49
	
0,01
	2
	2,50
	
	
	3
	2,49
	
	
Murexide e NaOH
	Erlenmeyer
	Volume (ml)
	V médio (ml)
	Desvio padrão
	1
	2,10
	
2,07
	
0,06
	2
	2,00
	
	
	3
	2,10
	
	
Dureza total (Volume médio Eriocromo)
 PPM: 58,5511 mg/L
Dureza total (Volume médio Murexide)
PPM: 48,6425 mg/L 
Dureza total (Volume médio Erio - Murexide)
PPM: 8,3218 mg/L
Equações Químicas
CaCO3 + EDTA4- (aq) Ca(EDTA)2- (aq) + CO32- (aq)
MgCO3 + EDTA4- (aq) Mg(EDTA)2- (aq) + CO32- (aq)
Tratamento de dados
Dureza total (Volume médio Eriocromo)
M Ca/Mg.V H2O = M EDTA. Fc.Vméd EDTA
M Ca/Mg x MM C (g/L) 1000x PPM (mg/L)
M Ca/Mg. 100,00 = 0,02 . 1,1751 . 2,49
M Ca/Mg = 0,000585199 
5,85x10-4 x 100,0874
C = 0,0558 g/L
PPM: 58,5511 mg/L
Dureza total (Volume médio Murexide)
M Ca.V H2O = M EDTA. Fc.Vméd EDTA
M Ca x MM C (g/L) 1000x PPM (mg/L)
M Ca. 100,00 = 0,02 . 1,1751 . 2,07
M Ca = 0,00048491
4,86x10-4 x 100,0874
C = 0,04864 g/L
PPM: 48,6425 mg/L 
Dureza total (Volume médio Erio - Murexide)
M Mg.V H2O = M EDTA. Fc.Vméd EDTA
M Mg x MM C (g/L) 1000x PPM (mg/L)
M Mg. 100,00 = 0,02 . 1,1751 . 0,42
M Mg = 0,000098708
9,87x10-5 x 84,3141
C = 0,0083 g/L
PPM: 8,3218 mg/L
 
 	 
 
8.0 Considerações Finais
Antes de realizar-se qualquer procedimento, deve-se ser feito ambiente nas vidrarias que serão utilizadas, para garantir a quantificação do experimento;
Durante a titulação, a vidraria que contém o titulado deve ser constantemente agitada para manter a uniformidade da solução;
A ponta da pipeta volumétrica deve ser seca com papel toalha, garantindo a medida correta da mesma;
Para ser considerada, a viragem deve permanecer por no mínimo 15 segundos com a cor do indicador;
As bolhas que permanecem dentro da bureta devem ser totalmente eliminadas, deixando a solução escoar até a total liberação do ar;
A intensidade da coloração da solução obtida na titulação, é diretamente proporcional à intensidade do pH que esta apresenta.
O pH parta a determinação da dureza cálcica deve ser regulada, uma vez que a dureza total situa-se entre 
Conclusão
Pode-se concluir que a diferença entre a dureza total e a dureza cálcica gera o volume da magnesiana, uma vez que o EDTA complexou o íon, também houve a adição de NaOH para tornar o pH 12 (alcalino), uma vez que no pH 10 teremos o dado total da dureza. 
Mediante as titulações utilizando a solução de EDTA preparada de 0,02 mol/L, pode-se determinar a concentração de CaCO3 na água, onde está foi considerada água branda ou leve de acordo com os parâmetros oferecidos[3].
10.0 Referências Bibliográficas
Determinação da dureza total. (Dureza de Cálcio e Magnésio). 
Disponível em: < http://www.dec.ufcg.edu.br/saneamento/Dureza.html >. Acesso em: 31 de ago. 2015.
Haris, Daniel. Análise QuímicaQuantitativa. 8° Edição. 2012.
PARÂMETROS DE QUALIDADE DE ÁGUA A SEREM MONITORADOS – MAPA - Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. 
Disponível em: <http://www.cda.sp.gov.br/arquivos/Parametros_agua_of_circ_DFIPDSA_n1_-_IN_56.pdf> Acesso em: 01 de set. 2015.
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