Relatório - Oxigênio dissolvido

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Universidade Federal de Campina Grande – UFCG
Centro de Tecnologia e Recursos Naturais – CTRN
Unidade Acadêmica de Engenharia Civil – UAEC
Laboratório de Saneamento
Campus Bodocongó – CEP: 58109-970
OXIGÊNIO DISSOLVIDO - OD
Relatório Apresentado à Disciplina de Laboratório de Química da Água da Unidade Acadêmica de Engenharia Civil do CTRN da UFCG como requisito básico para aprovação na citada disciplina.
Autores: Aluno 1: Felipe Barbosa de Oliveira – 121211167
 	 Aluno 2: Filipp Presley dos Santos Belo – 122111405
 Aluno 3: Lucas Rafael Santos Nicolau - 122110707
 Aluno 4: Rian Campos Almeida - 122110665
rian.campos@estudante.ufcg.edu.br
Campina Grande – PB, 20 de dezembro de 2022.
Experimento 08: Oxigênio dissolvido - OD 
Autores: Felipe Barbosa de Oliveira, Filipp Presley dos Santos Belo, Lucas Rafael Santos Nicolau, Rian Campos Almeida.
Unidade Acadêmica de Engenharia Civil, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Bodocongó, 58109-970, Campina Grande – PB
Resumo: A concentração de oxigênio dissolvido (OD) é de suma importância para determinar a qualidade de água de um determinado corpo hídrico, sendo essencial para a manutenção da vida aquática e para a potabilidade da água. Neste experimento, foi realizada a determinação de OD de uma amostra de água por meio de titulometria com tiossultado de sódio, e chegou-se à conclusão de que, com uma temperatura de 26ºC e uma concentração de OD de 7,9 mg/L-1, esta amostra está adequada para consumo.
Palavras chave: Oxigênio, OD, Titulação, Determinação. 
1. INTRODUÇÃO
A concentração de oxigênio dissolvido (OD) em corpos hídricos é um parâmetro que indica a quantidade de O2 presente em determinado volume de água, e deve ser analisado para determinar a poluição do local estudado, visto que quanto maior a poluição, mais matéria orgânica está contaminando o reservatório, e, portanto, mais oxigênio será consumido, o que significa que o grau de poluição é inversamente proporcional à quantidade de OD. [1] A determinação deste parâmetro, diferentemente dos outros, não é realizada nas Estações de Tratamento de Água, e sim diretamente nos mananciais de onde a água é proveniente. Este parâmetro é também responsável por determinar a solubilidade de gases na água.
A concentração de OD deve ser analisada, juntamente com os parâmetros de turbidez, pH, dureza e condutividade, para determinar a qualidade da água. Segundo a Resolução CONAMA nº 357 de 2005, Seção II das Águas doces, Art. 15 VI, a concentração mínima de OD em reservatórios de Classe 2 é de 6mg/L O2. [2]
Alguns dos principais fatores que podem influenciar o teor de O2 na água são a temperatura, a altitude e a salinidade, que, quanto mais altas, provocam uma redução de oxigênio, e a pressão atmosférica, que cresce conforme a quantidade de oxigênio dissolvido aumenta. [3]
A diminuição da concentração de OD pode ser ocasionada por ações antrópicas, como o despejo inadequado de esgoto, e fatores naturais podem provocar um crescimento desta, como por exemplo a fotossíntese das plantas aquáticas, que liberam oxigênio, o que significa que, na ausência de luz, a quantidade de OD tende a ser reduzida, ou seja, a turbidez da água influencia a concentração de oxigênio presente nela.
Para a manutenção da vida aquática aeróbica, é necessário que o OD se encontre entre 2 e 5 mg/L, sendo o valor recomendado para a sobrevivência da maioria dos peixes 4mg/L e, especialmente para trutas e salmões, 5mg/L. Entretanto, algumas espécies, como a carpa, podem sobreviver por uma grande quantidade de tempo em anoxia, isto é, sem oxigênio. [4]
Para a calibração dos equipamentos, a concentração de saturação de OD a nível do mar em 25ºC é de aproximadamente 8,6mg/L-1, e em 20ºC, aproximadamente 9,2mg/L-1. [5] Do ponto de vista fisiológico, o oxigênio é de suma importância para a produção energética, e para água potável, uma grande quantidade de OD é necessária para que esta tenha um sabor agradável.
Para este experimento, será realizado uma análise baseada no método de Winkler, na qual o iodo liberado como um resultado de reações que liga quimicamente o oxigênio dissolvido é medido quantitativamente através da titulação com tiossulfato de sódio por titulometria e oxirredução. (MARIANI, 2004) [6]. Para tanto, a seguinte fórmula tornar-se-á necessária:
(Fonte: FEITOSA, Patrícia H. C. Guia de Laboratório. 2ª edição) [7]
1.1. OBJETIVO GERAL
Determinar a concentração de oxigênio dissolvido em uma amostra de água. 
1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
· Determinar a temperatura da amostra de água; 
· Realizar a titulação por oxirredução da amostra de água com tiossulfato; 
· Comparar o valor obtido no experimento com o valor teórico;
2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
2.1. REAGENTES E MATERIAIS
1. 
· Béquer de 2 L contendo água destilada oxigenada;
· Frasco de DBO de 300mL com rolha esmerilhada;
· Termômetro;
· Solução de sulfato de manganoso (MnSO4);
· Reagente álcali-iodeto-azida (NaOH-KI-NaN3);
· Ácido sulfúrico concentrado (H2SO4);
· Proveta de 250 mL;
· Erlenmeyer de 500 mL;
· Béquer de 50 mL
· Bureta de 25 mL;
· Solução indicadora de amido (C6H10O5);
· Solução padrão de tiossulfato de sódio (Na2S2O3) 0,025N.
2.2. PROCEDIMENTOS
O procedimento inicia-se com a medição da temperatura da água destilada oxigenada, seguida pela transferência desta para o frasco de DBO, até que o mesmo esteja completamente cheio, tampando-o com a rolha esmerilhada e escorrendo o excesso.
	Em seguida, é acrescentado 1mL da solução de sulfato manganoso e 1mL do reagente álcali-iodeto-azida no frasco de DBO, o qual foi posteriormente tampado e misturado por inversão cerca de 20 vezes, até que o precipitado marrom se tornasse aparente, indicando a fixação do oxigênio.
 Figura 1 – Frasco com a amostra. Figura 2 – Amostra misturada com os reagentes.
 
 (Fonte: Própria) (Fonte: Própria)
	Observou-se a solução por um tempo, até que a sedimentação atingisse, aproximadamente, a metade do frasco, indicando que o oxigênio havia decantado. 
	Em seguida, adicionou-se 1mL de ácido sulfúrico concentrado na solução, com o intuito de liberar o iodo e, com isso, obter a concentração do oxigênio. Dessa maneira, foi realizada novamente a mistura por inversão do conteúdo do frasco até que a solução alcançasse um estado de homogeneidade.
 Figura 3 – Solução sedimentada. Figura 4 – Adição de H2SO4 Figura 5 – Mistura homogênea.
 na solução.
 
 (Fonte: Própria) (Fonte: Própria) (Fonte: Própria)
	A etapa posterior consiste em adicionar 200mL da solução em uma proveta de 250mL e, em seguida, transferi-la para um erlenmeyer de 500mL para dar início ao processo de titulação.
 Figura 6 – Transferência da Figura 7 – Marcação de 200mL Figura 8 – Erlenmeyer com a
 solução para a proveta. na proveta. solução.
 
 (Fonte: Própria) (Fonte: Própria) (Fonte: Própria)
	O estágio final do experimento consiste na titulação por oxidorredução. Para tanto, adiciona-se a solução padrão tiossulfato de sódio em um béquer, o qual é prontamente transferido para a bureta até que atinja a marcação zero. 
	Com isso, é realizada a titulação até que o conteúdo do frasco, que apresenta uma cor alaranjada, passe para um amarelo “pálido”. Ao atingir este ponto, são introduzidas 3 gotas do indicador amido na solução e mistura-se a solução. O processo de titulação encerra-se quando a mistura alcança o ponto de viragem, isto é, a mudança da tonalidade escura para o incolor.
	Por fim, mede-seo volume de tiossulfato de sódio restante na bureta, com o intuito de obter-se o volume utilizado para o processo de titulação. 
 Figura 9 – Solução com tiossulfato. Figura 10 – Solução com amido. Figura 11 – Solução após a
 titulação.
 
 (Fonte: Própria) (Fonte: Própria) (Fonte: Própria)
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Após a realização dos procedimentos, obteve-se os seguintes resultados e, para uma melhor conclusão, foram realizadas discussões acerca destes:
Tabela 1: Resultados referentes à determinação de OD da amostra coletada:
	Volume da amostra utilizada
	200 mL
	Normalidade do tiossulfato de sódio
	0,025 N
	Volume de tiossulfato de sódio utilizado
	7,9 mL
(Fonte: elaborada pelos autores)
Considerando que a normalidade do tiossulfato de sódio e o volume da amostra já estavam pré-determinadas, o valor determinante para descobrir a concentração de OD na amostra é o volume de tiossulfato de sódio utilizado. Os resultados do experimento apresentaram que foram necessários 7,9 mL de tiossulfato de sódio para que fosse realizada a titulação, então utilizando a fórmula (1) temos:
Tabela 2: Valores de OD recomendados de acordo com a temperatura da água:
 (Fonte: Unidade Acadêmica de Engenharia Civil - Laboratório de Química da Água)
Após a realização dos cálculos, comparou-se o resultado obtido (7,9 mg/L) com o resultado esperado, considerando a temperatura de 26ºC (8,11 mg/L). Utilizando o fator de correção, temos:
	Apesar de serem baixos, as variações entre a concentração obtida por meio dos experimentos e a concentração esperada podem ter sido ocasionadas por fatores externos, tais como formação de bolhas e imprecisões durante o processo de titulação, assim como influência da pressão atmosférica, temperatura e o contato com o ar durante o experimento. 
De acordo com a legislação da CONAMA, que exige uma concentração de OD acima de 6 mg/L para a classe II, a amostra analisada se encontra dentro dos parâmetros necessários para o asseguramento da qualidade da água e preservação da vida aquática. 
4. CONCLUSÃO
Neste relatório, foi analisado o oxigênio dissolvido, o qual é de suma importância para o metabolismo dos microrganismos aeróbicos que habitam as águas naturais. Nesse sentido, o oxigênio é indispensável para a sobrevivência dos peixes e, portanto, um excelente indicador de poluição de um corpo hídrico, uma vez que a presença de agentes poluentes indica que há, naquele espaço, um excesso de materiais orgânicos, o qual pode resultar no esgotamento de oxigênio – e a morte dos seres vivos presentes. 
O método utilizado para determinar a concentração de oxigênio dissolvido foi desenvolvido pelo químico húngaro Lajos Winkler, em 1888. A maneira por ele encontrada consiste no processo de na fixação de oxigênio através de soluções de sulfato de manganoso que, após oxidado a uma valência alta, forma um precipitado marrom, o qual indica que o não reagirá com outras matérias presentes na amostra analisada. Em seguida, há a liberação de iodo, por meio da adição de ácido sulfúrico, que permite a determinação da concentração de oxigênio através da dissolução das partículas e o desenvolvimento de uma coloração amarelada.
Ademais, a técnica da titulação por Óxido-Redução é indispensável para a determinação de oxigênio dissolvido, pois, através dela, o iodo liberado é titulado com uma solução padrão (tiossulfato de sódio), o qual permite, prontamente, a concentração de OD. 
No presente experimento, o valor obtido foi de 7,9 mg/L, o que indica que a água observada se enquadra nos parâmetros da classe II desenvolvido pela resolução CONAMA nº 357 de 2005, que não permite valores de OD inferiores a 6mg/L. Destarte, o resultado atingido não ultrapassa o valor teórico da literatura, o qual recomenda que, para a temperatura de 26ºC, o valor de concentração seja de 8,11 mg/L. Possíveis erros relacionados à essa variação podem estar relacionados à fatores externos como ar atmosférico, erros durante o procedimento, entre outros. 
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] LEITE, Alfredo E. de B. Simulação do lançamento de esgotos domésticos em rios usando um modelo de qualidade d'água, SisBAHIA®. Departamento de Saneamento e Saúde Ambiental. Escola Nacional de Saúde Pública Sérgio Arouca. 2004. Disponível em: < https://bvssp.icict.fiocruz.br/pdf/leiteaebm.pdf >. Acesso em 15 de dezembro de 2022.
[2] SILVA, M. RESOLUÇÃO CONAMA Nº 357, DE 17 DE MARÇO DE 2005. CONAMA. Conselho Nacional do Meio Ambiente (2005). Disponível em: < http://pnqa.ana.gov.br/Publicacao/RESOLUCAO_CONAMA_n_357.pdf >. Acesso em 1 de dezembro de 2022.
[3] SILVA, F. B. ; LIMA, Maria G. S. ; NESS, Ricardo L. L. ; ARAÚJO, R. S. ; GONÇALVES, José Y. B. Avaliação da temperatura e oxigênio dissolvido na água em diferentes profundidades no açude cachoeira, (Aurora-CE), utilizado na criação de tilápias em tanques-rede. Universidade Federal do Cariri. Encontros Universitários (Plataforma Encontros); I Encontro Universitário da Universidade Federal do Cariri. 2013. Disponível em: < https://conferencias.ufca.edu.br/index.php/encontros-universitarios/eu-2013/paper/downloadSuppFile/2090/219 >. Acesso em 15 de dezembro de 2022.
[4] CETESB. Oxigênio Dissolvido. Mortandade de Peixes. Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. 2022. Disponível em: < https://cetesb.sp.gov.br/mortandade-peixes/alteracoes-fisicas-e-quimicas/oxigenio-dissolvido/ >. Acesso em 15 de dezembro de 2022.
[5] FIORUCCI, A. R. ; FILHO, E. B. A Importância do Oxigênio Dissolvido em Ecossistemas Aquáticos. Química e Sociedade. Química Nova na Escola. 2005. Disponível em: < http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc22/a02.pdf >. Acesso em 15 de dezembro de 2022.
[6] MARIANI, F. C. Determinação do Oxigênio Dissolvido. Universidade de São Paulo. Instituto de Biociências. Laboratório de Limnologia. LabLimno. 2004. Disponível em: < https://sites.google.com/site/aquaculturaminas/home-1/limnologia/limnologia-aplicada-a-aquacultura-03 >. Acesso em 15 de dezembro de 2022.
[7] FEITOSA, Patrícia H. C. Guia de Laboratório. Universidade Federal de Campina Grande. Unidade Acadêmica de Engenharia Civil - 2ª edição (2017)
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