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protocolos analiticos-campo 2011

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Tópicos especiais em Oceanografia: técnicas de laboratório aplicadas à Oceanografia CG05019 
Prof Dr Silvia Kawakami FAOC/IG/UFPA 
 
Determinação de oxigênio dissolvido pelo 
método de Winkler modificado pela azida 
sódica 
1 Objetivo 
O oxigênio dissolvido (OD) na água é um parâmetro 
que tem sido determinado tanto para investigação de 
processos físicos de advecção quanto para estudos de 
processos biológicos e químicos. De fato, a 
concentração de OD nos corpos d’água é função de 
uma combinação de fatores físicos (pressão, 
temperatura e salinidade) e biológicos (fotossíntese, 
respiração e oxidação da matéria orgânica). 
O método de Winkler para OD foi desenvolvido em 
1888 e recebeu alterações ao longo dos anos para 
facilitar o trabalho a bordo e minimizar fontes de erros. 
As concentrações de OD na água do mar atingem até 8 
mL L
-1
. O método a seguir apresenta modificações com 
azida sódica. Conforme os interferentes presentes, 
pode-se empregar outros métodos, como os 
eletrométricos. 
2 Princípio do método 
Por este método, o OD na água é, primeiramente, 
fixado através da reação quantitativa com hidróxido de 
manganês II em um meio extremamente alcalino para 
formar um sólido, Mn(OH)3. 
Mn
2+
 + 2 OH
-
  Mn(OH)2 
2 Mn(OH)2 + ½ O2 + H2O  Mn(OH)3 (s) 
Após acidificação na presença de excesso de solução 
de NaI, o composto de manganês IIII oxida o iodeto a 
iodo, que é estabilizado com a formação do íon I3
- 
devido ao excesso de I
-
. 
2 Mn(OH)3 + 6 H
+
 + 2 I
-
  2 Mn2+ + I2 + 6 H2O 
I2 + I
-
  I3
-
 
A quantidade de I3
-
 formado é equivalente ao de O2 da 
solução. O íon I3
-
 é titulado com tiossulfato de sódio na 
presença de amido como indicador. Pelas relações 
estequiométricas, tem-se a concentração de O2 na 
amostra. 
I3
-
 + 2 S2O3
2-
  3 I- + S4O6
2-
 
3 Procedimento 
Materiais 
 Bureta 
 Agitador mecânico 
 Balões volumétricos de 
100 e 1000 mL 
 Béqueres de 150 mL 
 Frascos âmbar para 
coleta com tampas 
esmerilhadas 
 Proveta de 50 mL 
 Pipetas 
volumétricas de 1 e 
10 mL 
 Seringas de 5 mL 
 Pisseta 
 
Reagentes 
Solução de sulfato de manganês II (sulfato 
manganoso) 
Dissolver 364 g de MgSO4 . H2O p.a. em água 
destilada e completar o volume em balão volumétrico a 
1000 mL. 
 
Solução de álcali-iodeto-azida 
Dissolver 500 g de NaOH p.a. e 150 g de KI p.a. em 
água destilada e diluir a 1 L (EM BANHO DE ÁGUA 
FRIA OU GELO), adicionar 10 g de NaN3 p.a. 
dissolvidos em 40 mL de água destilada. No caso de 
análise de águas do mar, não é necessária a adição de 
NaN3 p.a. 
Ácido sulfúrico 
Adicionar, cuidadosamente, 50 mL de H2SO4 (95-
97%) a 50 mL de água destilada (usar resfriamento 
durante o processo!) 
 
Solução de tiossulfato de sódio (0,1 N), solução 
estoque 
Dissolver 24,82 g Na2S2O3 . 5 H2O em água destilada 
fervida e esfriada e diluir a 1000 mL. Preservar pela 
adição de 1 g NaOH por litro e guardar em frasco 
escuro. 
Solução de tiossulfato de sódio (0,0125 N) 
Diluir 250 mL de solução estoque a 200 mL com água 
destilada e fervida. 
Dissolver 5 g de Na2S2O3 e completar o volume em 
balão volumétrico a 1000 mL. 
 
Solução de amido 
 Dispersar 1 g de amido solúvel em 100 mL de 
água destilada e aquecer a solução, deixando 
ebulir durante 1 min. Esta solução não se conserva 
por mais de uma semana. 
 
4 Amostragem, manuseio e conservação da amostra 
As amostras para OD devem ser as primeiras a serem 
retiradas da garrafa amostradora para se evitar escape 
de gases devido ao aumento da temperatura. O 
manuseio das amostras deve ser rápido e cuidadoso 
para se evitar introdução de bolhas de ar. As amostras 
são preferencialmente coletadas em frascos (70 mL) de 
borosilicato de cor âmbar, esmerilhados. 
A garrafa amostradora deve ter uma torneira adaptada 
com tubo de borracha de 10 cm e ponta estreita. Lava-
se os frascos 2 vezes com a própria amostra de água 
Tópicos especiais em Oceanografia: técnicas de laboratório aplicadas à Oceanografia CG05019 
Prof Dr Silvia Kawakami FAOC/IG/UFPA 
 
antes de se coletar a sub-amostra e aproveita-se a 
lavagem para retirar bolhas de ar do tubo. O tubo de 
borracha deve ser acomodado no fundo do frasco, o 
qual deve ser preenchido lentamente até escorrer. 
 Adiciona-se, rapidamente à amostra, 1 mL de 
cloreto ou sulfato de manganês (2 M) e 1 mL 
de iodeto alcalino. 
 Fecha-se o frasco cuidadosamente para evitar 
bolhas de ar sob a tampa. Agita-se o frasco 
vigorosamente para facilitar a reação de 
fixação do OD. 
 Aguarda-se um período de meia hora para 
que ocorra toda precipitação antes de se 
realizar a análise. A amostra assim fixada por 
ser estocada por 12 h, ao abrigo da luz e sem 
variações na temperatura. 
 
5 Análise 
Padronização do tiossulfato de sódio 
 Colocar 50 mL de água destilada em um 
béquer de 150 mL 
 Adicionar, separadamente e pela ordem, 2 mL 
de ácido sulfúrico, 1 mL de iodeto alcalino e 1 
mL de sulfato manganoso 
 Agitar a amostra entre cada adição de 
reagente para evitar precipitação de hidróxido 
de manganês 
 Em seguida, adicionar 10 mL de solução de 
iodato padrão (0,100 N) com uma pipeta 
volumétrica 
 Titular o iodo até se obter uma solução de 
coloração ligeiramente amarela 
 Adicionar 1 mL de amido (indicador) e 
continuar a titulação até descoloração da 
solução 
 Repetir a padronização 3 vezes 
 
As reações estequiométricas envolvidas no processo 
são: 
IO3
-
 + 5 I
-
 + 6H
+
 → 3 I2 + 3 H2O 
I2 + I
-
 → I3
-
 
I3
- 
+ 2 S2O3
2-
 → 3 I- + S4O6
2-
 
Titulação das amostras 
 Após o período de repouso das amostras, 
adicionar 1 mL de ácido sulfúrico no próprio 
frasco e agitar até dissolução do precipitado 
 Transferir 50 mL da amostra para um béquer 
de 150 mL 
 Lavar o frasco e a tampa com o mínimo de 
água destilada possível e transferir as águas 
de lavagem para o béquer com a amostra 
 Evitar perdas neste processo 
 Titular a amostra com a solução de tiossulfato 
de sódio até atingir cor amarelo claro 
 Adicionar 1 mL de amido e continuar a 
titulação até o ponto de equivalência (azul 
para incolor) 
 
Cálculos 
Normalidade do tiossulfato de sódio 
N IO3- = normalidade do iodato padrão 
V S2O32- = volume de tiossulfato gasto na titulação 
N S2O32- = normalidade do tiossulfato de sódio 
N S2O32
-
 = N IO3
-
 x 10 mL/ V S2O32- 
Concentração de oxigênio dissolvido na amostra 
Pela estequiometria, tem-se que 1 mol de O2 equivale a 
4 mols de tiossulfato ou 2 equivalente-grama. A 
concentração é dada em mL L
-1
. 
[O2] = (22,4 x NS2O32- x V x 1000)/4 Vamostra 
V = volume de tiossulfato gasto na titulação da amostra 
(mL) 
NS2O32- = normalidade da solução de tiossulfato de 
sódio 
R = volume de reagentes adicionados antes da 
liberação do iodo 
Vamostra = volume total da amostra 
22,4 = volume (L) ocupado por 1 mol de oxigênio 
gasoso nas CNTP (0
o
C e 1 atm) 
 
Precisão de método: 
A precisão do método em termos de desvio padrão é 
de ± 0,02 mL L
-1
 para concentrações de OD menores 
que 2 mL L
-1
 e ± 0,04 para concentrações de OD acima 
de 2 mL L
-1
. 
Fontes de erros: 
 A perda de iodo por volatilização da solução 
acidificada durante, ou antes, da titulação. Este 
erro pode ser minimizado pela utilização de 
solução de iodeto alcalino para complexação do 
iodo em íon tri-iodeto. 
 
 Foto-oxidação do iodeto em caso a solução 
acidificada ficar sob exposição à luz intensa, o que 
leva a concentrações mais elevadas de O2. A 
oxidação aumenta com o pH, por isso o pH deveser menor que 2,7. No entanto, o excesso de ácido 
deve ser evitado, pois o íon tiossulfato é uma base 
fraca e combina-se com H
+
 para formar ácido 
tiossulfato que é instável e se decompõem em 
enxofre e ácido sulfuroso ou dióxido de enxofre 
 As impureza dos reagentes podem levar a erros. A 
solução de manganês II, por exemplo, pode conter 
quantidades de manganês em estado de oxidação 
Tópicos especiais em Oceanografia: técnicas de laboratório aplicadas à Oceanografia CG05019 
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mais elevado, introduzindo erro no sentido de 
super-estimar a concentração de O2. Devido a 
isso, deve-se buscar reagentes de alta qualidade e 
realizar brancos dos reagentes para controle de 
impurezas. 
 A presença de OD nos reagentes de Winkler 
também são fontes de erros. Minimiza-se esse erro 
utilizando reagentes sub-saturados com relação 
aos sais utilizados. 
 A limpeza do material pode ser fonte de erro. Caso 
a vidraria esteja contaminada com manganês II, 
por exemplo, tem-se concentrações mais elevadas 
de O2. 
 
6 Referência bibliográfica 
 Grasshoff, K. 1976. Methods of seawater 
analysis. Verlag Chemie. New York. 
 
_________________________________________________ 
 
Determinação de alcalinidade 
Adaptado de ABNT- Associação Brasileira de 
Normas Técnicas (NBR 13736/ Nov 996) 
 
 
1 Objetivo 
Familiarizar-se com a utilização dos métodos 
potenciométrico e titulométrico para a determinação de 
alcalinidade em amostras de águas. Diversos tipos de 
águas podem ser analisadas por estes métodos, por 
exemplo, águas de abastecimento público, águas 
naturais, águas minerais e de mesa, águas de 
abastecimento industrial, efluentes domésticos, 
efluentes industriais e águas do mar. 
 
2. Introdução 
 
A alcalinidade é a medida da capacidade que as águas 
apresentam para neutralizar ácidos, que somente pode 
ser interpretada em termos de substâncias específicas 
a partir do conhecimento da composição da amostra. 
Geralmente considera-se a alcalinidade como sendo 
devida apenas aos íons hidróxidos, carbonatos e 
bicarbonatos como os principais responsáveis. Para pH 
entre 5,5 e 8,5, as concentrações de OH
-
, H
+
, HSO4
-
 e 
HF são negligenciáveis. Em águas anóxicas, as 
concentrações de HS
-
, HPO4
2-
 e NH3 devem ser 
consideradas na somatória da alcalinidade total. 
 
Os valores de alcalinidade total nos oceanos estão 
geralmente entre 2,3 a 2,6 miliequivalentes por litro 
(meq L
-1
). Apesar da pequena variação, sua 
determinação tem sido utilizada no estudo de águas 
costeiras afetadas por ressurgência e por influxos de 
água doce, ou ainda, como índice em análise de 
massas d’água. 
 
A importância da determinação da alcalinidade total é 
que esta permite estimar variações nas concentrações 
de CO2, HCO3
-
, CO3
2-
 e, também, da pressão parcial de 
CO2 na água do mar. Tais parâmetros são de interesse 
para o estudo da produção primária, pH, processos de 
troca oceano-atmosfera, composição dos sedimentos 
marinhos e efeito estufa. 
 
A determinação de AT pelo método do pH é simples e 
para uma média de n determinações a sua precisão 
está na faixa de (±0,02/n) meq L
-1
. O método descrito 
tem intervalo de determinação entre 0,5 a 2,8 meq L
-1
. 
A alcalinidade é comumente expressa em termos de 
carbonato de cálcio. A alcalinidade à fenolftaleína é a 
medida do teor de hidróxidos e/ou de carbonatos da 
amostra, expressa em termos de CaCO3. A alcalinidade 
total é medida do teor de hidróxidos, carbonatos e 
bicarbonatos da amostra, expressa em termos de 
CaCO3. 
 
3 Materiais e métodos 
 
3.1 Princípio do método 
 
Os íons hidroxila resultantes da dissociação ou da 
hidrólise de substâncias são neutralizados com ácido-
padrão, por titulação potenciométrica até pH final 
predeterminado ou por titulação usando indicador. De 
acordo com a Norma ABNT, os seguintes métodos 
podem ser aplicados: 
 
a) método A - método da titulação potenciométrica: 
aplica-se à determinação de alcalinidade em 
concentração a partir de 1,0 mg CaCO3/L; 
 
b) método B - método titulométrico usando indicador: 
aplica-se a uma larga faixa de concentração, em 
amostras livres de interferentes. 
 
3.2 A vidraria e aparelhagens necessárias à execução 
do ensaio são: 
 
a) béquer de 250 mL 
b) frasco Erlenmeyer de 250 mL 
c) bureta de 10 mL e 50 mL 
d) balões volumétricos de 500 mL e 1000 mL 
e) pipeta volumétrica de 50 mL 
f) medidor de pH 
g) agitador magnético 
h) dessecador 
i) balança analítica 
3.3 Reagentes e soluções necessárias 
 
3.3.1 Água destilada isenta de dióxido de carbono: 
destilar ou deionizar a água. Fervê-la por 15 min no 
momento do uso e deixá-la esfriar até a temperatura 
ambiente, em um frasco tampado. A água deve ter pH 
maior ou igual a 6,0 e condutividade inferior a 2 μS/cm. 
 
3.3.2 Solução de carbonato de sódio, aproximadamente 
0,05 N: secar 3 g a 5 g de carbonato de sódio, p.a., 
Na2CO3, padrão primário, a 250oC, por 4 h, e esfriar em 
dessecador. Pesar (2,5 ± 0,2) g e transferir 
quantitativamente para um balão volumétrico de 1000 
mL, completando o volume com água destilada (3.3.1) 
até a marca. Não estocar esta solução por mais de 
uma semana. 
 
Na2CO3 = A/53,00 
 
Onde: 
 
A = massa de Na2CO3 pesado para 1000 mL, em g 
 
3.3.3 Solução-padrão de ácido sulfúrico ou ácido 
clorídrico 0,1 N: diluir 3,0 mL de ácido sulfúrico (H2SO4) 
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concentrado, p.a., ou 8,3 mL de ácido clorídrico (HCl) 
concentrado, p.a., para 1000 mL com água destilada 
(3.3.1). 
 
Padronizar utilizando 40,00 mL de carbonato de sódio 
0,05N e 60,00 mL de água destilada (3.3.1) em um 
béquer, por titulação, usando indicador alaranjado de 
metila, até viragem para coloração salmão, ou por 
titulação potenciométrica até pH 4,6. Neste caso, retirar 
os eletrodos e lavá-los dentro do mesmo béquer. 
Ferver a solução por 3 min a 5 min, mantendo o béquer 
coberto com um vidro de relógio. Esfriar à temperatura 
ambiente, lavar o vidro de relógio dentro do béquer e 
finalizar a titulação até o ponto de inflexão da curva do 
pH. Calcular a normalidade, como segue: 
 
N= (A x B)/(53,00 x C) 
 
Onde: 
N = concentração do ácido 
A = massa do Na2CO3 pesado para 1000 mL, em g 
B = volume do Na2CO3 0,05 N usado para titulação, em 
mL 
C = volume do ácido gasto, em mL 
 
Nota: Usar a normalidade determinada nos cálculos ou ajustar 
para 0,1 N, sendo 1 mL de solução 0,1 N = 5,00 mg CaCO3. 
 
3.3.4 Solução-padrão de ácido sulfúrico ou ácido 
clorídrico 0,02N: diluir 200 mL da solução de ácido 
sulfúrico 0,1 N para 1000 mL com água destilada. 
Padronizar utilizando 15 mL de carbonato de sódio 0,05 
N e 85 mL de água destilada em um béquer e fazer a 
titulação de acordo com o procedimento de 3.3.3. 
 
Nota: 1 mL de solução 0,02 N = 1,00 mg CaCO3. 
 
3.3.5 Solução alcoólica de fenolftaleína 0,5%, indicador 
de pH 8,3: dissolver 0,5 g de fenolftaleína, p.a., em 50 
mL de álcool etílico (C2H5OH) 95% p.a., ou álcool 
isopropílico (C3H7OH), p.a. Adicionar 50 mL de água 
destilada, gotejar então uma solução de hidróxido de 
sódio 0,02 N, até aparecimento de uma leve coloração 
rósea. 
 
3.3.6 Solução indicadora alaranjado de metila: preparar 
solução a 1% em massa/volume em álcool etílico 
(C2H5OH) a 96 GL. 
 
3.3.7 Solução de tiossulfato de sódio, aproximadamente 
0,1 M: dissolver 25 g de tiossulfato de sódio p.a., 
(Na2S2O3.5H2O) e diluir a 1000 mL com água destilada. 
 
3.3.8 Solução de hidróxido de sódio, aproximadamente 
0,02 N: dissolver 0,8 g de hidróxido de sódio, p.a., 
NaOH, e diluir a 1000 mL com água destilada. 
 
3.4 Interferentes 
 
3.4.1 Sabões, materiaisgraxos, sólidos em suspensão e 
precipitados podem cobrir o eletrodo de vidro e causar 
uma resposta lenta. 
 
3.4.2 O cloro residual livre causa interferência na 
viragem do indicador. Elimina-se o cloro presente, 
adicionando-se à amostra 0,1 mL de solução de 
tiossulfato de sódio 0,1 M para cada 100 mL de 
amostra. 
 
3.4.3 Águas turvas ou coloridas interferem na 
visualização do ponto de viragem. 
 
3.4.4 Em amostras supersaturadas com CaCO3 pode 
ocorrer precipitação, alterando o resultado final. 
 
4 Procedimento 
4.1 Coleta de amostras 
A amostra para execução deste ensaio deve ser 
coletada com os mesmos cuidados dispensados para a 
análise de oxigênio dissolvido. 
 
4.2 Método A - Método da titulação potenciométrica 
4.2.1 Para alcalinidades superiores a 20 mg CaCO3/L: 
 
a) em um béquer de 250 mL, colocar 100 mL de 
amostra ou uma alíquota apropriada, para evitar gasto 
superior a 50 mL do ácido utilizado na titulação. Retirar 
a amostra do frasco de coleta no momento do uso para 
minimizar a exposição ao ar. Não filtrar, diluir, 
concentrar, agitar ou alterar a amostra; 
 
b) esperar atingir a temperatura ambiente e medir o pH; 
 
c) titular a amostra com solução de ácido 0,02 N ou 
0,1N até o pH 8,3, utilizando bureta. Efetuar a titulação 
com agitação da amostra, adicionando pequenas 
porções do titulante e aguardando a estabilidade da 
leitura antes de cada nova adição. Anotar o volume 
gasto, VF; 
 
Nota: Se o pH da amostra for inferior a 8,3, omitir a alínea c). 
 
d) continuar a titulação até pH 4,3 a 4,9, indicado pela 
Tabela 1. Efetuar a titulação com agitação da amostra 
(por agitador magnético), adicionando pequenas 
porções de titulante e aguardando a estabilidade da 
leitura antes de cada nova adição. Anotar o volume 
gasto, VT. 
 
Nota: Se a alcalinidade encontrada for até 20 mg CaCO3/L, 
repetir a determinação com alíquotas de 100 mL a 200 mL de 
amostra conforme 5.4.2.2. 
 
Tabela 1 - pH final 
 
Alcalinidade 
mg CaCO3/L 
Alcalinidade 
total 
Alcalinidade 
à 
fenolftaleína 
30 4,9 8,3 
150 4,6 8,3 
500 4,3 8,3 
Silicatos, fosfatos, conhecidos 
ou suspeitos, análises de rotina 
ou automáticas, despejos 
 
4,5 
 
8,3 
 
 
 
4.2.2 Para alcalinidades inferiores a 20 mg CaCO3/L: 
 
a) proceder conforme 4.1.2.1-a), b) e c); 
b) continuar a titulação até pH entre 4,3 e 4,7, e anotar 
o volume, V1; 
c) adicionar o titulante com cuidado, até abaixar o pH 
em 0,3 unidade. Anotar o volume gasto, V2. 
 
4.3 Método B - Método titulométrico usando indicador 
4.3.1 Pré-tratamento da amostra 
Se a amostra for clorada, remover o cloro residual pela 
adição de 0,10 mL (duas gotas) da solução de 
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tiossulfato de sódio 0,1 M para cada 100 mL de 
amostra. 
 
4.3.2 Titulação da amostra 
Proceder conforme a seguir: 
 
a) em um frasco de Erlenmeyer de 250 mL, colocar 100 
mL de amostra ou uma alíquota apropriada, para evitar 
gasto superior a 50 mL do ácido utilizado na titulação; 
 
b) adicionar cinco gotas do indicador de fenolftaleína e 
agitar. Se houver alcalinidade à fenolftaleína, deve 
aparecer uma coloração rósea, indicando que o pH é 
maior ou igual a 8,3; 
 
c) titular com solução de ácido 0,02 N ou 0,1 N, até o 
desaparecimento da cor rósea. Anotar o volume gasto, 
V1; 
 
d) adicionar cinco gotas do indicador alaranjado de 
metila e agitar. Prosseguir na titulação com ácido 
sulfúrico 0,02 N até mudança de coloração para 
salmão. Anotar o volume gasto, V2. 
 
5 Resultados 
5.1 Cálculo e expressão dos resultados 
5.1.1 Método A - Método da titulação potenciométrica 
5.1.1.1 Expressão da alcalinidade à fenolftaleína ou 
total, superior a 20 mg CaCO3/L: 
 
mg CaCO3/ L = V x N x 50000/Vamostra 
 
Onde: 
V = volume de ácido gasto na titulação até pH 
predeterminado, podendo ser VF (volume gasto para 
alcalinidade fenolftaleína) ou VT (volume gasto para 
alcalinidade total), em mL 
 
N = normalidade do ácido empregado 
 
Vamostra = volume da amostra, em mL 
 
5.1.1.2 Expressão da alcalinidade total inferior a 20 mg 
CaCO3/L: 
 
mg CaCO3/L = (2V1 – V2 ) x N x 50000/Vamostra 
 
Onde: 
 
V1 = volume de ácido gasto na titulação até pH 
determinado (4,3 a 4,7) em mL 
V2 = volume de ácido gasto na titulação até pH anterior 
menos 0,3 unidade, em mL 
N = normalidade do ácido empregado 
Vamostra = volume da amostra, em mL 
 
Nota: Mencionar o pH predeterminado e a temperatura 
 
 
5.1.3 Relação de alcalinidade 
Na Tabela 2 têm-se as alcalinidades relativas aos 
hidróxidos, carbonatos e bicarbonatos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 2 - Relação da alcalinidade 
 
Resultado 
da titulação 
Alcalinidade de 
hidróxidos 
mg CaCO3/L 
Alcalinidade 
de carbonatos 
mg CaCO3/L 
Alcalinidade de 
bicarbonatos 
mg CaCO3/L 
F = 0 0 0 T 
F < 1/2T 2F 2 T-2F 
F = 1/2T 0 2F 0 
F > 1/2T 2F-T 2(T-F) 0 
F = T T 0 0 
 
 
Nota: 
T = alcalinidade total. 
F = alcalinidade à fenolftaleína. 
 
 
 
6. Referências bibliográficas 
 
 Norma ABNT. NBR 13736/ Nov 996 
 Baumgarten et al. 2000. Manual de análises 
em Oceanografia Química. Editora da Furg. 
 Libes, S. 2009. An introduction to marine 
biogeochemistry. CRC Press. 
 
 
 
Tópicos especiais em Oceanografia: técnicas de laboratório aplicadas à Oceanografia CG05019 
Prof Dr Silvia Kawakami FAOC/IG/UFPA 
 
Determinação de fosfato inorgânico 
dissolvido 
1. Introdução 
O fósforo é um importante constituinte da matéria viva, 
sendo encontrado no ambiente marinho como fosfatos 
orgânicos em suspensão ou em solução, sob a forma 
de fosfatos inorgânicos insolúveis (como os de cálcio e 
ferro) ou adsorvidos em partículas em suspensão. O 
fósforo é mais comumente encontrado sob a forma de 
fosfatos inorgânicos solúveis como íons HPO4
-
, PO4
3-
. 
A concentração de fosfato inorgânico dissolvido pode 
chegar a 3,2 µM na água do mar. 
O objetivo desta prática inclui: 
 Determinar a concentração de fosfato 
inorgânico dissolvido em amostra água natural 
através da formação de complexo colorido e 
análise por espectrofotometria de absorção 
 Familiarizar-se com o método para 
determinação de fosfato inorgânico dissolvido 
em amostras de água natural 
 
2. Princípio do método 
O método para a determinação de fosfato dissolvido 
baseia-se no proposto por Murphy e Riley (1962) e 
modificado por Koroleff (1976). As reações envolvidas 
nesta análise dependem da concentração relativa dos 
reagentes e é necessário que se proceda em 
condições ótimas determinadas empiricamente. Neste 
método forma-se o ácido molibdofosfórico que é, 
subsequentemente, reduzido com ácido ascórbico para 
resultar no complexo de fosfomolibdênio de coloração 
azul. A estequiometria das reações não é exatamente 
conhecida, motivo pelo qual as reações apresentadas 
não são balanceadas. Primeiro ocorre a formação de 
um complexo ácido de cor amarela. Com adição do 
ácido ascórbico, tem-se a redução do complexo e a 
formação do fosfomolibdênio. Tal reação de redução é 
lenta e, portanto, deve-se adicionar um catalisador, 
como o antimonil tartarato de potássio. 
 
 
 
A quantidade do complexo azul fosfomolibdênio 
formado é proporcional à concentração de fósforo 
presente como fosfato inorgânico na amostra de água, 
de modo que o fósforo pode ser quantificado por 
espectrofotometria. 
3. Procedimento 
Amostragem 
As amostras devem ser coletadas preferencialmente a 
partir da garrafa hidrográfica, em frascos previamente 
lavados, com solução ligeiramente ácida (5% de HCl) e 
enxaguados abundantemente com água destilada edeionizada. Os frascos devem ser de vidro âmbar ou 
de plástico com capacidade para 250 mL. Caso as 
amostras não sejam analisadas imediatamente após a 
coleta, deve-se filtrá-las e mantê-las congeladas à -20º 
C. 
Materiais 
Equipamentos 
 Espectrofotômetro 
 Cubetas de 1 ou 5 cm 
 
Vidraria 
 Balões volumétricos 100, 200 e 1000 mL 
 Frascos de 100, 200 e 1000 mL 
 Provetas de 50 mL 
 Pipetas volumétricas de 0,5, 1,0 e 2,0 mL 
 Frascos de reação de 125 mL 
 Pisseta 
 
Reagentes 
Solução de molibdato de amônio 0,08 M 
 Dissolver 95 g de (NH4)6 Mo7O24 · 4 H2O em 
90 mL de água destilada e deionizada e diluir 
para 1000 mL. Guardar em frasco de vidro ou 
polietileno. 
 
Solução ácido sulfúrico ~9 N 
 Adicionar 250 mL de H2SO4 concentrado 
(densidade = 1,84) a 500 mL de água 
destilada e deionizada. Esperar esfriamento e 
diluir para 1000 mL. Guardar em frasco de 
vidro âmbar. 
 
Solução de antimonil tartarato de potássio 0,1 M 
 Dissolver 3,25 g de K(SbO)C4H4O6 em 100 mL 
de água destilada e deionizada. Guardar em 
frasco de vidro. A solução poderá ser utilizada 
enquanto estiver clara. 
 
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Solução de mistura (solução de trabalho) 
 Adicionar 45 mL de molibdato de amônio (0,08 
M) a 200 mL de ácido sulfúrico (~9 N) e em 
seguida, 5 mL de solução de antimonil 
tartarato de potássio. Guardar a mistura em 
frasco de vidro âmbar. A mistura é estável por 
alguns meses. 
 
Solução de ácido ascórbico 0,4 M 
 Dissolver 7,0 g de C6H8O6 em 100 mL de água 
destilada e deionizada. Guardar em frasco de 
vidro âmbar e sob refrigeração. 
 
Solução padrão de fosfato 0,01 M 
 Secar ~200 mg de fosfato diácido de potássio 
anidro (KH2PO4) a 110º C por 3 h e deixar 
esfriar em dessecador. Pesar exatamente 
136,1 mg e dissolver em água destilada e 
deionizada. Guardar em frasco de vidro âmbar 
e sob refrigeração. 
 
Padrões para calibração 
Solução intermediária de padrão fosfato (0,1 mM) 
 Pipetar 1 mL da solução padrão de fosfato 
0,01 M e diluir para 100 mL com água 
destilada e deionizada. 
 
Soluções de trabalho 
 A partir da solução intermediária, fazer as 
seguintes diluições no momento do uso: 
 
Solução 
diluída 
Concentração 
(µM) 
Volume 
retirado da 
solução 
intermediária 
(mL) 
Volume 
final 
(mL) 
I 0,5 0,5 100 
II 1,0 1,0 100 
III 2,0 2,0 100 
 
Análise 
 Transferir 35 mL das soluções padrões 
diluídas e das amostras de água do mar para 
os frascos de reações 
 Utilizar água destilada e deionizada para o 
branco do método 
 Adicionar 1 mL da mistura de reagentes e 
agitar 
 Adicionar 1 mL do ácido ascórbico e agitar 
 Após 5 minutos, ler a absorbância a 880 nm 
em cubetas de 1 ou 5 cm 
 
Curva de calibração 
Com as medidas de absorbância dos padrões e 
descontados os valores do branco (caso o 
equipamento não faça as correções para o branco), 
construa um gráfico Absorbância versus 
Concentração do Padrão e obtenha a inclinação da 
curva (coeficiente angular) para determina a 
concentração das amostras. 
 
4. Interferências e precisão do método 
Os principais interferentes são os arsenatos e silicatos 
que também formam complexos azuis com o molibdato, 
entretanto a velocidade de reação é mais lenta e esses 
íons não interferem na análise do fosfato quando em 
concentrações de 200 e 0,03 µM para silicatos e 
arsenatos, respectivamente. Essas interferências são 
minimizadas se as leituras forem feitas após 5 min de 
reação. A presença de sulfetos em concentrações 
acima de 2 mg L
-1
 causa a formação de colóides com 
coloração esverdeada. O íon sulfeto pode ser oxidado 
com água bromada. A presença de material particulado 
em suspensão interfere nas leituras de absorção e, 
portanto, as amostras devem ser previamente filtradas 
(p. ex. com filtros de fibra de vidro). A precisão do 
método é de 5 a 15%. 
5. Referências 
 
 Grasshoff, K.: Ehrhardt, M.; Kreamling, K. 
1983. Methods of seawater analysis. Weihein, 
Verlag Chemie. 419p. 
 Braumgartem, M.G.Z.; Wallner-Hersanach, M.; 
Niencheski, L.F.H. 2000. Manual de analyses 
em Oceanografia Química. 2a ed. Editora 
Furg. 
 
 
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Determinação de material particulado em 
suspensão (total, orgânico e inorgânico) 
1. Objetivo 
O material particulado em suspensão compreende 
partículas orgânicas (material vivo como bactérias, 
fitoplâncton, zooplâncton, e detritos) e minerais 
(partículas de sedimentos). A classificação operacional 
considera material particulado a fração retida em filtro 
de 0,45-0,7 μm de porosidade. O material particulado 
tem importante papel nos ecossistemas aquáticos 
como elo basal da malha trófica. Além disso, o material 
em suspensão serve como superfície de adsorção para 
metais e substâncias orgânicas de modo a influenciar o 
transporte e mobilização de contaminantes nos 
ecossistemas aquáticos. A presença do material 
particulado em suspensão atenua a radiação solar que 
atinge a superfície dos corpos d’água por dispersão e 
absorção, o que afeta a transparência das águas e a 
produtividade primária. 
As concentrações do material em suspensão variam 
temporal e espacialmente para os diferentes 
ecossistemas aquáticos. Regiões costeiras e/ou 
próximas a descargas de rios ou sujeitas à 
ressuspensão de sedimentos apresentam 
concentrações mais elevadas de material particulado 
em suspensão que o oceano aberto. 
2. Princípio do método 
A determinação de material em suspensão baseia-se 
em técnica gravimétrica. Um volume conhecido de 
amostra de água é filtrado para a retenção do material 
em suspensão total. Esse material, retido em filtro 
previamente pesado, é devidamente seco em estufa 
para pesagem de modo que o valor obtido corresponda 
à massa do material total em suspensão em adição à 
massa do filtro. Para a determinação da fração 
orgânica e inorgânica, procede-se com a calcinação da 
amostra a 450ºC para que todo o material orgânico 
seja eliminado na forma de gás carbônico. As 
diferenças entre as massas do filtro de fibra de vidro 
antes (sem material filtrado) e após o material seco e 
calcinado proporciona os valores para o material total 
em suspensão e as frações orgânica e inorgânica. 
3. Procedimento 
Materiais e métodos 
 Balança analítica 
 Mufla 
 estufa 
 filtros de fibra de vidro (0,45 µm, 47 mm de 
diâmetro) 
 Pinças 
 Frascos para coleta 
 Proveta 
 Sistema de filtração à vácuo 
 Papel alumínio 
 Dessecador 
 Sacos plásticos ou envelopes 
 Preparo dos filtros antes da filtração 
 Envolver os filtros de fibra de vidro em papel 
alumínio e colocá-los na mufla a temperatura 
de 450ºC por 1h30min. 
 Aguardar esfriamento por 1 h dentro da mufla 
e transferir os filtros com auxilio de pinças 
para o dessecador 
 Após atingir temperatura ambiente, pesar os 
filtros e anotar os valores para cada um, com 
o cuidado para evitar contaminações. Para 
fins de cálculos, considere a massa dos filtros 
calcinados como sendo M1. 
Amostragem e filtração das amostras 
 As amostras para material em suspensão 
podem ser coletadas em garrafas van Dorn 
nas profundidades desejadas ou diretamente 
acondicionadas em garrafas tipo PET, caso 
não haja demora nas análises e nem 
necessidade de grandes volumes de 
amostras. 
 Um volume conhecido de amostra é filtrado. O 
filtro contendoo material é levado para estufa 
a temperatura de 80ºC, por 12 h, para 
remoção completa de água. 
 Após esse período de secagem, aguardar 
resfriamento dos filtros em dessecador. Pesar 
os filtros e anotar a massa do material total em 
suspensão + filtro calcinado, M2. 
 Colocar os filtros em cadinhos e levar para 
mufla a temperatura de 450ºC por 1h30min. 
Aguardar esfriamento por 1h antes de 
desembrulhar os filtros. 
 Transportar as amostras calcinadas para 
dessecador e aguardar que atinjam 
temperatura ambiente. 
 Pesar os filtros com as amostras calcinadas, 
anotando-se a massa M3. 
 
Cálculo final da massa de material total em suspensão, 
da fração orgânica e inorgânica 
Material total em suspensão = M2 – M1 
Material inorgânico em suspensão = M3 – M1 
Material orgânico em suspensão = M2 – M3 
A concentração final do material em suspensão, da 
fração orgânica e inorgânica depende do volume 
filtrado. 
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Referências bibliográficas 
 Grasshoff, K.: Ehrhardt, M.; Kreamling, K. 
1983. Methods of seawater analysis. Weihein, 
Verlag Chemie. 
 
Determinação de cálcio dissolvido em água do mar 
1. Objetivos 
O cálcio é um macronutriente com concentração 
aproximada de 0,4 g L
-1
 na água do mar. Por estar 
envolvido em processos biológicos, o cálcio não 
apresenta comportamento propriamente conservativo. 
O cálcio está presente principalmente na forma livre, 
Ca
2+
, que corresponde à 90%, e como par iônico com 
sulfato (9%) e como carbonato (1%). O cálcio é 
extraído das águas superficiais por diversos 
organismos para formação de carbonato de cálcio 
(CaCO3), que apresenta maior solubilidade em 
temperaturas baixas. Deste modo, a concentração de 
Ca
2+
 é maior em águas profundas que em águas 
superficiais. Além disso, a matéria biogênica que 
afunda e se decompõe nas águas profundas contribui 
para as concentrações mais elevadas de Ca
2+
 no fundo 
do mar. 
A determinação do Ca
2+
 também é utilizada para 
avaliar a dureza das águas, que é causada 
principalmente pela presença de carbonatos de cálcio e 
magnésio. O objetivo desta prática é determinar a 
concentração de íons cálcio em água natural por 
complexometria com EDTA e familiarizar o aluno com 
técnicas de volumetria de complexação. 
2. Princípio do método 
O método para a determinação de cálcio baseia-se na 
complexação com um quelante, o ácido etilenodiamino 
tetracético (EDTA). O EDTA forma complexos estáveis 
e solúveis com quase todos os metais polivalentes, 
inclusive com os alcalino terrosos. Todos os complexos 
possuem o metal e o quelante EDTA na proporção 1:1 
independente da valência do íon metálico. O EDTA 
apresenta 4 H
+
 ionizáveis dos grupos carboxílicos e 
pode formar ligações através do N (vide estrutura 
abaixo): 
 
 
 
 
 
As condições para a determinação de cálcio exigem 
que o pH do meio seja mantido em torno de 12 para 
que o complexo iônico Ca-EDTA seja formado (vide 
figura abaixo), para tanto, uma solução tampão e um 
indicador para metais, como a murexida, são 
empregados. 
 
 
 
A murexida (purpurato de amônio) possui coloração 
azul violeta quando em solução alcalina e torna-se 
vermelha em presença de íons cálcio. O pH é fixado 
com solução de hidróxido de sódio em tampão de 
bórax. 
3. Procedimento 
3.1. Amostragem 
As amostras podem ser retiradas diretamente da 
garrafa hidrográfica em frascos de vidro ou plástico 
com capacidade de 250 mL, sem necessidade de 
congelamento. Antes da amostragem, lava-se o frasco 
três vezes com a própria amostra e, após a coleta, 
limpa-se a borda do frasco para se evitar cristalização. 
3.2. Materiais 
 Bureta com capacidade para 50,0 mL 
 Agitador e bastão magnético 
 Balões volumétricos de 500 e 1000 mL 
 Frascos de 1000 mL 
 Proveta de 5 ou 10 mL 
 Pipetas de 25 mL 
 Erlenmeyer de125 mL 
 Pisseta 
 
Reagentes 
Solução padrão de cálcio 0,008 M 
 pesar 0,8007 g de carbonato de cálcio 
(CaCO3) em um pouco de água destilada 
contendo 1,6 mL de HCl concentrado. 
Completar a solução para 1 litro com água 
destilada. 
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Solução de ácido etilenodiamino tetracético (EDTA) 
 dissolver 3,72 g de EDTA (Na2H2C10H12O8N2 x 
2 H2O) em 1000 mL de água destilada. 
Guardar em frasco plástico 
Solução de tampão bórax 
 dissolver 10 g de bórax PA (Na4B2O7 x 10 
H2O) e 30 g de hidróxido de sódio pa (NaOH) 
em 500 mL de água destilada 
Indicador 
 dissolver ~0,1 g de murexida (purpurato de 
amônio) em pó em 50 mL de água destilada 
3.3. Padronização da solução de EDTA 
 Pipetar 25 mL de solução padrão de 
carbonato de cálcio em um erlenmeyer de 125 
mL 
 Adicionar 4 mL de solução tampão bórax 
 Adicionar 5 gotas do indicador murexida 
 Titular com solução de EDTA até o ponto de 
viragem (rosa para violeta) 
 Repetir a padronização mais uma vez 
3.4. Titulação das amostras 
 Proceder da mesma maneira que a 
padronização do carbonato de cálcio, 
substituindo a solução padrão por 25 mL de 
amostra 
 Anotar o volume de solução de EDTA 
consumido e repetir a titulação mais uma vez 
3.5. Cálculos 
Cálculo da concentração do EDTA 
[EDTA] = [Ca] x VCa / Vedta 
onde: 
[Ca] = molaridade da solução padrão de cálcio 
VCa = volume (mL) da solução padrão de cálcio 
Vedta = volume (mL) de EDTA gasto na titulação 
 
Cálculo da concentração de cálcio na amostra 
Ca (g L
-1
) = Vedta x [EDTA] x MCa / Vamostra 
 
onde: 
Vedta = volume (mL) de EDTA gasto na titulação 
[EDTA] = molaridade do EDTA 
MCa = Massa molar do cálcio = 40,08 g/mol 
Vamostra = volume da amostra 
 
4. Precisão do método 
A precisão do método está em ± 0,1%. 
 
5. Interferências 
A presença de magnésio pode levar à formação de 
Mg(OH)2, de maneira que quantidades moderadas de 
Mg
2+
 (Ca
2+
 : Mg
2+
 = 1:5) não interfere no método. 
 
6. Referências Bibliográficas 
 Grasshoff, K., Ehrhardt, M. & Kreamling, K. 
1983. Methods of seawater analysis. Weihein, 
Verlag Chemie. 419 p. 
 Baccan et al. 2001. Química analítica 
quantitativa elementar. Edgar Blucher. 3ª Ed. 
Campinas.

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