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EDUTEC BEATRIZ LAURA FONTANELA FERNANDES BRUNA BRUNELLI CORAL CLARISE POSSAMAI DISNER DÉBORA DAGOSTIN CASAGRANDE ISABELA SANTANA FIGUEIRÓ DETERMINAÇÃO DE CLORETOS E DUREZA CRICIÚMA – 2014 BEATRIZ LAURA FONTANELA FERNANDES BRUNA BRUNELLI CORAL CLARISE POSSAMAI DISNER DÉBORA DAGOSTIN CASAGRANDE ISABELA SANTANA FIGUEIRÓ DETERMINAÇÃO DE CLORETOS E DUREZA Relatório de Gestão Ambiental, apresentado à professora Tatiani Malgarese Brolesi do Curso Técnico em Química SATC. CRICIÚMA – 2014 LISTA DE TABELAS Tabela 1 – Materiais...............................................................................................11 Tabela 2 – Reagentes..........................................................................................12 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS H2SO4 - Ácido Sulfúrico H2O - Água NaCl – Cloreto de Sódio AgCl – Cloreto de Prata KCrO – Cromato de Potássio Ag2CrO4 - Cromato de Prata fc – fator de correção g – gramas NaOH – Hidróxido de Sódio mL – mililitro AgNO3 – Nitrato de Prata C20H12N3NaO7S - Negro-de-Eriocromo T N – normalidade Nd – normalidade desejada Ne – normalidade encontrada ppm – partículas por milhão pH – potencial hidrogênionico C10H14N2Na2O8 - Sal Dissódico de EDTA - Na V - volume VA – volume da amostra SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO 7 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 8 2.1 PARÂMETROS INDICADORES DA QUALIDADE DA ÁGUA 8 2.2 CLORETOS 8 2.3 DUREZA 8 4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 13 4.1 DETERMINAÇÃO DE CLORETOS 13 4.2 DETERMINAÇÃO DE DUREZA TOTAL 13 5 RESULTADOS E DISCUSSÕES 15 5.1 PADRONIZAÇÃO DO NITRATO DE PRATA 15 5.2 DETERMINAÇÃO DE CLORETOS 16 5.3 PADRONIZAÇÃO DA SOLUÇÃO DE EDTA-Na 16 5.4 DETERMINAÇÃO DA DUREZA 18 6 CONCLUSÃO 19 REFERÊNCIA 20 1 INTRODUÇÃO Na aula prática de Gestão Ambiental, do curso Técnico em Químico, foi realizado o experimento de Determinação de Cloretos e Dureza. Com o intuito de observar a quantidade expressa em números da concentração de íons de cloreto, e a facilidade de formação de espuma numa alíquota de água potável, tanto para o uso industrial, e principalmente para o consumo humano. Desde o princípio, soube-se que a água é essencial para qualquer vida terrestre. Atualmente, tem-se uma porcentagem menor de 3% de água doce no mundo, sendo que menos da metade desse número e considerado água potável. Faz-se então diversas analises para o conhecimento notório se a pequena porcentagem correspondente e mesmo validada para o consumo humano. Usando vidrarias comumente conhecidas de laboratórios, uma amostra de água potável previamente tratada e reagentes específicos, fez-se as referidas análises.O princípio do primeiro método e a observação do precipitado cloreto como Cloreto de Prata (AgCl) pelo Nitrato de Prata (AgNO3), sendo que o ponto final e indicado pela formação do Cromato de Prata (Ag2CrO4). Já o segundo método, ocorre a observação da dureza da água potável, através do método titulométrico do EDTA- Na. Todos os resultados foram verificados e comparados com o da Portaria 2.914 que estabelece leis que regulam as características físicas e químicas para uma água ser considerada potável e própria para consumo humano. A origem da amostra de água é de uma nascente, previamente tratada para distribuição em rede e consumo humano. O propósito deste relatório é relatar de forma clara, objetiva e sucinta o experimento realizado, mostrando de forma explícita como tal foi executado, passo a passo, tanto quanto os resultados obtidos no final da prática. Para mais, este apresentará a fundamentação teórica dos conceitos utilizados em prática, fazendo assim a melhor compreensão dos termos e assuntos. Também relatará os materiais e reagentes utilizados no experimento, bem como a conclusão do grupo. 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA Apresenta-se aqui, o embasamento teórico da equipe para a realização do trabalho referente à análise de dureza e cloretos da amostra de água coletada. 2.1 PARÂMETROS INDICADORES DA QUALIDADE DA ÁGUA Dependendo das substâncias presentes na atmosfera, da litologia do terreno, da vegetação e de outros fatores intervenientes, as principais variáveis que caracterizam a qualidade da água apresentarão valores diferentes. Por exemplo, a água da chuva próxima aos oceanos apresenta maior concentração de cloreto de sódio. As variáveis químicas, são usualmente dadas em concentração (mg/l ou ppm). As características ocorrem em função da presença de substâncias dissolvidas, geralmente mensuráveis apenas por meios analíticos. 2.2 CLORETOS “Os cloretos podem indicar mistura, recente ou remota, com águas residuárias.” ( Et. al. pag 101). O padrão de aceitação para o consumo humano é de 250 mg/L, são extremamente solúveis em água e podem ser de cálcio, magnésio, sódio, ferro e outros. 2.3 DUREZA “É a característica conferida à água pela presença de sais de metais alcalinos-terrosos (cálcio, magnésio etc.) e alguns metais em menor intensidade.” (BRAGA, et. al. 2005, pag.100) A dureza é caracterizada pela extinção da espuma formada pelo sabão, índice visível de uma reação mais complexa, que dificulta o banho e a lavagem de utensílios domésticos e roupas, criando problemas higiênicos. As águas duras, por causa de condições desfavoráveis e equilíbrio químico, podem incrustar as tubulações de água quente, radiadores de automóveis, hidrômetros, caldeiras etc. O padrão de aceitação para o consumo humano é de 500 mg/L. 3 MATERIAIS E REAGENTES Segue abaixo, a lista de materiais e reagentes, referente à aula de saponificação e índice de acidez. Tabela 1 - Materiais Materiais Material Quantidade Capacidade Balança Analítica Balão Volumétrico Balão Volumétrico Bastão de Vidro Béquer Béquer Béquer Béquer Bureta Bureta Elenmeyer Espátula Metálica Fita de pH Funil Simples Garra Metálica Pêra de Sucção Pipeta Graduada Pipeta Graduada Pipeta Volumétrica Pipeta Volumétrica Pissete Proveta Proveta Suporte Universal Vidro de Relógio 1 1 1 4 1 1 6 1 1 1 1 2 7 1 1 3 2 1 1 1 1 1 3 1 2 500 g 1000 mL 100 mL - 1000 mL 250 mL 100 mL 50 mL 25 mL 50 mL 250 mL - - - - - 1 mL 5 mL 50 mL 25 mL 250 mL 25 mL 100 mL - - Fonte: Elaboração dos autores Tabela 2 - Reagentes Reagentes Reagente Fórmula Quantidade Ácido Sulfúrico Água Deionizada Cloreto de Sódio Cromato de Potássio Hidróxido de Sódio Negro-de-Eriocromo T. Nitrato de Prata Sal Dissódico de EDTA - Na H2SO4 H2O NaCl KCrO NaOH C20H12N3NaO7S AgNO3 C10H14N2Na2O8 28 mL - 40 mL 4 mL 4 g 0,2 g 2,395 g 3,723 g Fonte: Elaboração dos autores 4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Nesta seção será apresentado o método utilizado para a determinação de cloretos e a determinação de dureza total em uma amostra de água. 4.1 DETERMINAÇÃO DE CLORETOS Dissolveu-se 4,0g de Hidróxido de Sódio p.a. com água deionizada, em um balão volumétrico de 1000 ml e avolumou-se a solução. Pegou-se uma alíquota de 20 mL de solução de cloreto de sódio 0,0141 N que já estava preparada, e transferiu-se para um balão volumétrico de 100 mL, e completou-se com água deionizada. Ajustou-se o pH entre 7 e 10 desta alíquota com Hidróxido de Sódio 0,1N. Adicionou-se 1 mL de solução indicadora de Cromato de Potássio e titulou-se com a solução-padrão de Nitrato de Prata 0,0141N que já estava preparada, com característica final a cor marrom-tijolo. Com o auxílio das fitas de pH, ajustou-se o pH da amostra entre 7 e 10 com a solução de Hidróxido de Sódio, anotou-se o pH obtido. Separaram-se duas alíquotas de 100 mL e transferiu-se para um béquer. Adicionou-se 1 mL da solução indicadora de Cromato de Potássio, e titulou-se utilizando a solução-padrão de Nitrato de Prata 0,0141N até o aparecimento da cor marrom-tijolo. Anotou-se o volume gasto de Nitrato de Prata na titulação da amostra. 4.2 DETERMINAÇÃO DEDUREZA TOTAL Pesou-se 3,723g de sal dissódico de EDTA-Na p.a., e dissolveu-se em água deionizada até 1000 mL. Pegou-se uma alíquota de 25 mL da solução padrão de Carbonato de Cálcio 0,01 N já preparada e transferiu-se para um balão volumétrico de 50 mL. E completou-se com água deionizada. Adicionou-se 2 mL de solução tampão e 0,1g de indicador Negro-de-Eriocromo T. ambas já estavam preparadas e titulou-se com a solução de EDTA-Na 0,01N, até o aparecimento da cor azul. Pegou-se uma amostra e homogeneizou-se. Separou-se 50 mL da amostra e transferiu-se para um béquer de 250 mL. Adicionou-se 1 mL a 2 mL de solução de Cloreto de Amônio-Hidróxido de Amônia e 0,1 g de indicador Negro-de-Eriocromo T. Titulou-se a amostra utilizando a solução de EDTA-Na 0,01 N, até o aparecimento da cor azul. Realizou-se novamente a titulação com 50 mL água deionizada para a prova em branco. 5 RESULTADOS E DISCUSSÕES Segue abaixo os resultados e discussões para a prática de Determinação de Cloretos e Dureza em amostra de água. 5.1 PADRONIZAÇÃO DO NITRATO DE PRATA Para a determinação de cloretos foi necessária a padronização da solução titulante de Nitrato de Prata a 0,0141 N. Com o pH da solução padrão de Cloreto de Sódio ajustado para em torno de 8, titulou-se a solução de NaCl com a solução de Nitrato de Prata, até o ponto de viragem, de amarelo para marrom-tijolo. Gasto para a titulação 21 e 21,2 mL da solução de Nitrato de Prata, sendo a média dos valores 21,1 mL usada no cálculo da normalidade. Sendo ele: Utilizando a normalidade encontrada, calcula-se o fator de correção da solução de Nitrato de Prata, sendo ele: Como o fator de correção ficou próximo a 1, que é o ideal, a solução foi preparada corretamente. 5.2 DETERMINAÇÃO DE CLORETOS Titularam-se as alíquotas de água contendo o Cromato de Sódio como indicador, com a solução de Nitrato de Prata a 0,0141N. Na primeira titulação utilizou-se 2 mL de Nitrato de Prata até o ponto de viragem, de amarelo para marrom-tijolo, e na duplicata também gastou-se 2 mL. No ponto final, quando a precipitação do cloreto for completa, o primeiro excesso de íons Ag+ reagirá com o indicador ocasionando a precipitação do cromato de prata, amarelo avermelhado. 2Ag+2(aq) + CrO4-2(aq) → Ag2CrO4(s) Para o calculo de cloretos temos: O permitido para o consumo humano de cloretos na água é de até 250 mg/L, como o valor obtido foi 10,6 mg/L, a água analisada contém uma baixa concentração de cloretos. 5.3 PADRONIZAÇÃO DA SOLUÇÃO DE EDTA-Na Para maior agilidade do tempo da aula prática, uma das equipes ficou responsável por esta padronização e, os cálculos e valores obtidos para normalidade encontrada e fator de correção foram: 5.4 DETERMINAÇÃO DA DUREZA Titulou-se a amostra de água contendo a solução tampão de Cloreto de Amônio – Hidróxido de Amônio e o indicador Negro – de – Eriocromo T com a solução de EDTA-Na até o aparecimento da coloração azul, na primeira titulação e em sua duplicata foram gastos 1 mL da solução titulante, na prova do branco foram gastos 1,5 mL da solução titulante. Ao aplicar esses valores na formula obtêm-se um valor negativo ao diminuir a quantia gasta de titulante na prova do branco pela quantia gasta na titulação da amostra, o que indica que a água analisada não possui dureza, sendo que o limite de dureza permitida é de 500 mg/L. 6 CONCLUSÃO Os testes relatados neste relatório foram magistrados com todo o cuidado, utilizando equipamentos específicos para cada análise, vidrarias calibradas, e reagentes descritos no processo. Os resultados obtidos foram comparados com o que a Portaria 2914/11 legisla que visa descrever sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade e seu padrão de portabilidade da água para consumo humano. Percebe-se que determinação de cloretos e dureza total dá-se importante uma vez que os resultados podem interferir na qualidade da água, e na saúde humana quando consumida. A amostra de água utilizada pelo o grupo, mostrou estar de acordo com as normas impostas. REFERÊNCIA BRAGA, Benedito, et al. Introdução à engenharia ambiental: O desafio do desenvolvimento sustentável. 2 ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005.
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