NBR 12621 1992 - Aguas - Determinacao da dureza total - Metodo titulometrico do EDTA-Na

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SUMÁRIO
1 Objetivo
2 Documento complementar
3 Definição
4 Aparelhagem
5 Execução do ensaio
6 Resultado
1 Objetivo
1.1 Esta Norma prescreve o método para a determinação
da dureza em amostras de águas doce, salina, mineral e
de mesa e de abastecimento, e em efluentes domésticos
e industriais.
1.2 Esta Norma aplica-se à determinação da dureza em
concentração superior a 2 mg CaCO3 /L.
2 Documento complementar
Na aplicação desta Norma é necessário consultar:
NBR 9898 - Preservação e técnicas de amostragem
de efluentes líquidos e corpos receptores - Procedi-
mento
3 Definição
Para os efeitos desta Norma é adotada a definição de
3.1.
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Normas Técnicas
Palavras-chave: Água. Dureza 4 páginas
Águas - Determinação da dureza total -
Método titulométrico do EDTA-Na
NBR 12621SET 1992
3.1 Dureza total
Concentração total de cálcio e magnésio, expressa em
termos de CaCO3.
Nota: Quando a dureza for numericamente maior que a soma
de alcalinidade de CO3
-- e HCO3
- , a quantidade de dureza
equivalente à alcalinidade total é chamada “dureza de
carbonatos”; a quantidade de dureza que excede esta é
chamada “dureza de não-carbonatos”.
4 Aparelhagem
A aparelhagem necessária ao ensaio é a seguinte:
a) frasco de Erlenmeyer de 250 mL;
b) pipetas volumétricas de diversos volumes;
c) balão volumétrico de 100 mL;
d) cápsula de porcelana com capacidade de
50 mL - 100 mL;
e) bureta de 50 mL;
f) mufla.
5 Execução do ensaio
5.1 Reagentes e soluções
5.1.1 Solução-tampão e cloreto de amônio-hidróxido de
amônio
Proceder conforme descrito em 5.1.1.1 a 5.1.1.4.
Origem: Projeto 01:602.03-013/1989
CEET - Comissão de Estudo Especial Temporária de Meio Ambiente
CE-01:602.03 - Comissão de Estudo de Análises Inorgânicas
NBR 12621 - Waters - Determination of total hardness by EDTA-Na titulometric
method - Method of test
Descriptors: Water. Hardness
Válida a partir de 26.11.1992
Incorpora Errata Nº 1 de OUT 1995
Método de ensaio
2 NBR 12621/1992
5.1.1.1 Dissolver 16,9 g NH4Cl, p.a., em 143 mL NH4OH
concentrado p.a.
5.1.1.2 Adicionar 1,25 g de sal de magnésio de EDTA e
diluir a 250 mL.
5.1.1.3 Guardar de preferência em frasco plástico, bem
fechado, para impedir perda de NH3 e entrada de CO2.
Nota: Esta solução é estável por 30 dias.
5.1.1.4 Descartar o tampão, se pela adição de 1 mL ou
2 mL não se obtiver pH 10,0 ± 0,1 no final da titulação.
Nota: Alternativamente, em falta do sal de magnésio de EDTA,
proceder da seguinte forma:
- dissolver 1,179 g de EDTA de sódio e 0,78 mg de
MgSO4.7H2O ou 0,644 mg de MgCl2.6H2O em 50 mL de
água destilada. Juntar esta solução à solução de 5.1.1.1
e completar o volume a 250 mL. Fechar bem com a
rolha de borracha, para impedir oxidação pelo ar.
5.1.2 Inibidor I (cianeto de sódio)
Nota: O cianeto de sódio é extremamente tóxico, devendo ser
adicionado, em meio básico, pH 10 ± 0,1.
5.1.3 Inibidor II (sulfeto de sódio)
Dissolver 5,0 g de sulfeto de sódio nonaidratado p.a.,
Na2S.9H2O, ou 3,7 g de sulfeto de sódio pentaidratado
p.a., Na2S
-.5H2O, em 100 mL de água destilada.
5.1.4 Solução de ácido clorídrico 1:1
Medir 250 mL de ácido clorídrico concentrado p.a., HCl, e
acrescentar a 250 mL de água destilada com agitação.
5.1.5 Solução indicadora de vermelho-de-metila
Dissolver 0,1 g de vermelho-de-metila, sal sódico, e diluir
a 100 mL com água destilada.
5.1.6 Solução de hidróxido de amônio 3 N
Adicionar 240 mL de hidróxido de amônio p.a., NH4OH, e
cerca de 700 mL de água destilada e diluir a 1000 mL.
5.1.7 Solução-padrão de cálcio
Proceder conforme descrito em 5.1.7.1 a 5.1.7.5.
5.1.7.1 Pesar 1,000 g de carbonato de cálcio anidro, CaCO3,
e transferir para o frasco de Erlenmeyer de 250 mL.
5.1.7.2 Adicionar aos poucos, com auxílio de um funil, so-
lução de ácido clorídrico até dissolver todo o carbonato
de cálcio.
5.1.7.3 Adicionar 200 mL de água destilada e ferver por
alguns minutos, para eliminar gás carbônico.
5.1.7.4 Esfriar, adicionar algumas gotas de vermelho-de-
metila (ver 5.1.5) e ajustar a cor laranja intermediária, pe-
la adição de solução de hidróxido de amônio 3 N (ver
5.1.6) ou ácido clorídrico 1:1 (ver 5.1.4).
5.1.7.5 Transferir toda a mistura para um balão de
1000 mL e completar o volume até a marca, com água
destilada.
Nota: 1,00 mL de solução é equivalente a 1,00 mg de CaCO3.
5.1.8 Solução de EDTA-Na 0,01 M
Proceder conforme descrito em 5.1.8.1 e 5.1.8.2.
5.1.8.1 Pesar 3,723 g de sal dissódio de EDTA,
Na2H2C10H12O8N2.2H2O, p.a., dissolver em água destilada
e elevar a 1000 mL em balão volumétrico.
5.1.8.2 Padronizar conforme descrito em 5.1.8.2.1 a
5.1.8.2.5.
5.1.8.2.1 Diluir 25 mL de solução-padrão de cálcio (ver
5.1.7) a 50 mL com água destilada, em frasco de
Erlenmeyer.
5.1.8.2.2 Adicionar 1 mL a 2 mL de solução-tampão (ver
5.1.1) para obter pH 10,0 ± 0,1.
5.1.8.2.3 Adicionar 0,05 g de indicador (ver 5.1.9).
5.1.8.2.4 Titular com reagente EDTA-Na (ver 5.1.8), gota a
gota e com agitação, até desaparecer a última coloração
vermelho-vinho e aparecer a cor azul, indicadora do pon-
to final; as últimas gotas devem ser adicionadas em in-
tervalos de 3 s a 5 s.
5.1.8.2.5 Guardar em frasco de polietileno e repadronizar
periodicamente.
5.1.9 Indicador negro-de-eriocromo T
Proceder conforme descrito em 5.1.9.1 e 5.1.9.2.
5.1.9.1 Misturar 0,5 g de negro-de-eriocromo T com 100 g
de cloreto de sódio p.a., NaCl.
5.1.9.2 Guardar em frasco bem fechado.
Nota: Indicador deteriorado apresenta alteração de cor na titu-
lação.
5.1.10 Solução de ácido clorídrico 1 N
Diluir 83 mL de ácido clorídrico p.a., HCl, a 1000 mL com
água destilada.
5.1.11 Solução de hidróxido de sódio 1 N
Dissolver 40 g de hidróxido de sódio p.a., NaOH, em água
destilada, esfriar e diluir a 1000 mL.
5.1.12 Solução de hidróxido de sódio 0,1 N
Diluir 100 mL da solução (ver 5.1.11) a 1000 mL com
água destilada.
NBR 12621/1992 3
5.2 Princípio do método
Os íons Ca++ e Mg++ de uma solução formam um comple-
xo vermelho-vinho com o corante negro-de-eriocromo T,
em pH = 10,0 ± 0,1. Pela adição de EDTA-Na à solução
colorida, ocorre formação de um complexo estável e não
dissociado do EDTA-Na com os íons Ca++ e Mg++, separan-
do-se o corante. Quando a quantidade de EDTA-Na adi-
cionada for suficiente para complexar todo o cálcio e mag-
nésio, a solução toma a cor azul original do corante, o
que indica o fim da titulação.
5.3 Interferentes
5.3.1 Certos íons metálicos dificultam a observação de vi-
ragem ou são titulados com dureza. A minimização é fei-
ta, acrescentando-se inibidores apropriados antes da
titulação da amostra. Em águas de abastecimento em
geral não é necessário o uso de inibidores. Os dados dis-
poníveis sobre a concentração de metais interferentes,
que podem estar presentes na amostra e ainda permitir a
determinação com EDTA-Na, constam na Tabela.
5.3.2 Matéria orgânica coloidal ou suspensa dificulta a
observação da viragem. Para eliminar esta interferência,
é feita a oxidação prévia da matéria orgânica a 550ºC.
No caso de águas de abastecimento, a oxidação não é
comum, sendo suficiente filtrar a amostra por membrana
de 0,45 µm.
5.4 Ensaio
Na amostra coletada conforme a NBR 9898, executar as
operações descritas em 5.4.1 a 5.4.6.
5.4.1 No caso de águas poluídas e de águas residuárias,
evaporar 100 mL da amostra (ou um outro volume ade-
quado) até a secura em banho-maria, aquecer o resíduo
em mufla a 550ºC até oxidar toda a matéria orgânica,dis-
solver o resíduo em 20 mL de solução de ácido clorídrico
1 N (ver 5.1.10), neutralizar para pH 7 com solução de
hidróxido de sódio 1 N (ver 5.1.11), esfriar, completar a
100 mL com água destilada em balão volumétrico e pro-
ceder conforme 5.4.2 a 5.4.6.Nota: Alternativamente, pode-se fazer uma digestão com ácido
nítrico.
5.4.2 Em um frasco de Erlenmeyer, colocar 100 mL de
amostra evaporada ou um outro volume adequado, de
modo a consumir em torno de 20 mL de titulante.
5.4.3 Adicionar 1 mL a 2 mL de solução-tampão (ver 5.1.1)
para obter pH 10 ± 0,1.
Nota: No caso de águas de alcalinidade elevada, pode ocorrer
precipitação de CaCO3. Neste caso, o procedimento reco-
mendado é diluir um volume menor de amostra a 100 mL
e, em seguida, proceder conforme 5.4.2 a 5.4.6. Se ainda
ocorrer formação de precipitado, tomar uma nova alíquota
e adicionar a quantidade de ácido consumido no ensaio de
alcalinidade de amostra, agitar por 2 min e prosseguir
conforme 5.4.2 a 5.4.6, ou ainda determinar Ca e Mg se-
paradamente.
5.4.4 Adicionar aproximadamente 0,1 g de indicador (ver
5.1.9).
5.4.5 Adicionar EDTA-Na (ver 5.1.8), lentamente e com
agitação constante, até que desapareça a última colora-
ção vermelho-vinho e apareça a cor azul, indicadora do
ponto final; adicionar as últimas gotas em intervalos de
3 s a 5 s. Efetuar toda a titulação no máximo em 5 min, pa-
ra minimizar a possibilidade de precipitação de CaCO3.
5.4.6 Efetuar uma prova em branco com igual volume de
água destilada para facilitar a observação do ponto de vi-
ragem e corrigir possível contaminação de água destilada
com Ca e Mg.
Tabela - Interferentes na determinação da dureza
Concentração que pode estar presente (mg/L), considerando-se
o emprego de 25 mL de amostra diluídos a 50 mL
Inibidor I Inibidor II
 Alumínio 20 20
 Bário Titulado como dureza Titulado como dureza
 Cádmio Titulado como dureza 20
 Cobalto > 20 0,3
 Cobre > 30 20
 Ferro > 30 5
 Chumbo Titulado como dureza 20
 Manganês II Titulado como dureza 1
 Níquel > 20 0,3
 Estrôncio Titulado como dureza Titulado como dureza
 Zinco Titulado como dureza 200
 Polifosfato 10
Interferentes
4 NBR 12621/1992
5.4.6.1 Na presença de interferentes, utilizar inibidores
(ver Tabela) e proceder como segue:
a) inibidor I:
- ajustar o pH da amostra ácida para no mínimo
pH 6 com solução-tampão (ver 5.1.1) ou solução
de hidróxido de sódio 0,1 N (ver 5.1.12). Adicio-
nar 250 mg de cianeto de sódio (ver 5.1.2) e pro-
ceder conforme 5.4.3 a 5.4.6;
Nota: O cianeto de sódio é extremamente tóxico. To-
mar cuidado na sua utilização.
b) inibidor II:
- adicionar 1 mL de solução inibidora II (ver 5.1.3)
e proceder conforme 5.4.3 a 5.4.6.
6 Resultado
6.1 Cálculo
A dureza da amostra é calculada pela seguinte expres-
são:
dureza como mg CaCO / L = 
(V - V ) x 0,01 x 100000
V
 x F3
a b
AM
Onde:
F = fator de correção volumétrica do EDTA
Va = volume de EDTA gasto, em mL, na amostra
Vb = volume de EDTA gasto, em mL, no branco
VAM = volume de amostra, em mL
6.2 Expressão do resultado
O resultado deve ser expresso em números inteiros.
	licenca: Cópia não autorizada