relatório água para consumo humano

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Instituto Politécnico de Beja
Escola Superior Agrária de beja
Química do Ambiente II
Relatório
Água para consumo humano
Trabalho elaborado por:
Ana Carolina Camacho nº14063
Ana Margarida Ramos nº14159
Sara Sofio nº13289
Docente: Prof. Ana Pardal
Engenharia do Ambiente
3º Ano
Objetivo
 
O presente trabalho tem como objetivo efetuar a avaliação de parâmetros organoléticos, físico-químicos e relativos a substâncias indesejáveis da água para consumo humano.
A água analisada é uma água de compra da marca "Vimeiro", analisámos a qualidade desta água através da determinação de Oxidabilidade, Oxigénio Dissolvido, Teor de Nitratos, Sulfatos e Cor, tendo por base o Decreto-Lei nº306/2007. 
Índice 
Objetivo	2
Índice	3
Introdução	5
Parte experimental	9
Amostra	9
Determinação da oxidabilidade	9
Reagentes	9
Determinação do título da solução de permanganato 2 mmol/l	9
2 - Determinação da oxidabilidade da amostra	10
Determinação do Oxigénio Dissolvido	11
Reagentes	11
Aferição do Tiossulfato de Sódio 0,025 N	11
Determinação do oxigénio na amostra	12
Determinação dos Sulfatos	13
Reagentes	13
Determinação de sulfatos	13
Determinação a cor	14
Reagentes	14
Determinação da cor	14
Determinação dos Nitratos	15
Reagentes	15
Determinação dos Nitratos	15
Resultados	16
Determinação do Oxigénio Dissolvido	16
	16
V 	16
V amostra	16
n O2	16
m O2	16
[OD]	16
% saturação	16
M	16
l	16
l	16
Mol	16
mg	16
mg/l	16
%	16
0,18	16
10,5510-3	16
20010-3	16
4,7510-4	16
15,2	16
76	16
38,8	16
Tratamento de Dados	18
Oxidabilidade	18
Determinação do título da solução de KMnO4	18
Determinação da oxidabilidade em mg O2/l	19
Oxigénio dissolvido	20
Sulfatos	21
Cor	23
Nitratos	24
Conclusão	26
Bibliografia	27
Introdução
Os parâmetros relativos a sustâncias indesejadas são os parâmetros que refletem a presença de substâncias que constituem uma ameaça para a saúde pública. Neste grupo de parâmetros apenas analisámos a oxidabilidade e os nitratos, mas incluem-se:
4
Anidrido carbónico livre
Substancias tensioativas
Outros compostos organoclorados
Carbónico orgânico total
Sulfureto de hidrogénio
Sólidos suspensos totais
Cloro residual disponível 
Azoto amoniacal
Azoto Kjeldahl
Oxidabilidade
Hidrocarbonetos
Manganésio
Nitratos
Nitritos
Fenóis
Boro
Ferro
Cobre
Zinco
Fósforo 
Flúor
Cobalto
Bário 
Prata
(Alves, 2007)
A oxidabilidade ao permanganato de potássio (KMnO4) tem sido muito utilizada em águas potáveis para avaliar a quantidade de matéria orgânica através da sua oxidação a quente e em meio ácido. O permanganato de potássio pode ser utilizado como tratamento de remoção de sabor, odor cor, ferro, magnésio e sulfuretos e ainda controlo de trihalometanos. A oxidabilidade é expressa em oxigénio, porque a quantidade de permanganato reduzido pela matéria orgânica é igual ao O2 libertado. Este parâmetro mede a presença de substâncias consideradas não desejáveis na água. A oxidabilidade máxima numa água para consumo não deve exceder 5 mg O2/L. (Alves, 2007)
	Nas águas detetam-se substâncias químicas, geralmente biodegradáveis, em concentrações baixas, mas significativas e que podem comportar-se como dadoras de eletrões. Estas substâncias favorecem o desenvolvimento microbiano, podem encontrar-se nas águas naturais ou formar-se durante o processo de cloração. Assim a oxidabilidade é um indicador indireto na degradação da qualidade da água e da sua patogenicidade. (Alves, 2007)
Os nitratos (NO3-) representam o produto final da oxidação do azoto orgânico e a sua deteção pode indiciar poluição por águas residuais domésticas ou de drenagem de terrenos agrícolas com uso intensivo de fertilizantes. (Alves, 2007)
	
Parâmetros físico-químicos são características que refletem, essencialmente, o bom funcionamento dos sistemas de tratamento de água. Em situações normais estas características não apresentam riscos para a saúde pública. Neste grupo de parâmetros incluem-se: Temperatura
pH
condutividade
cloretos
sulfatos
sílica
cálcio
magnésio
sódio
potássio
alumínio
dureza total
sólidos dissolvidos toais
(Alves, 2007)
De todos estes parâmetros apenas analisamos o oxigénio dissolvido e os sulfatos.
	O Oxigénio dissolvido (OD) não deve ser tido como poluente primário. No entanto, uma adequada provisão de oxigénio dissolvido é essencial para a manutenção de processos de auto-depuração em sistemas aquáticos naturais e estações de tratamento de águas residuais, de forma a evitar processos de anaerobiose. Através de medição do teor de oxigénio dissolvido, os efeitos de resíduos oxidáveis sobre águas recetoras e a eficiência do tratamento de águas residuais, durante a oxidação bioquímica, podem ser avaliados. As concentrações de OD utilizadas para abastecimento domiciliário representam um indicador da qualidade de uma água em termos de matéria orgânica e não são relacionáveis com efeitos fisiológicos adversos. Em excesso pode causar corrosão dos sistemas de tratamento e distribuição que contribui para o aumento de teor em ferro e outros elementos metálicos que imprimem sabor e cor á água. (Alves, 2007)
	
	Os sulfatos (SO42-) ocorrem naturalmente nas águas como resultado da dissolução do gesso. Tal como para os cloretos, o teor da água em sulfatos não é grandemente alterado pelos tratamentos convencionais que sofrem as águas destinadas a abastecimento público. Níveis muito elevados podem provocar a corrosão do betão e , se o teor de oxigénio dissolvido na água baixar muito, o SO42- pode ser reduzido a H2S.
	
Os parâmetros organoléticos são características das águas que se aprendem através dos sentidos. Não representam um risco para a saúde pública mas, por serem detetadas pelo consumidor comum, tornam-se condicionantes na aceitação ou não de uma água. Neste grupo de parâmetros incluem-se:
Cor
Turvação
Cheiro
Sabor (Alves, 2007)
A cor de uma água é consequência da presença de substâncias dissolvidas. A presença de matéria orgânica resultante da matéria vegetal em decomposição e de certos compostos inorgânicos pode contribuir para a coloração de águas. Ocasionalmente a excessiva fluorescência de algas ou o crescimento de microrganismos aquáticos podem, também, transmitir cor. A medida da cor de uma água é feita pela comparação com substâncias conhecidas de platina cobalto (Pt-Co) ou com discos de vidro corados calibrados com as mesmas soluções. Uma unidade de cor corresponde á intensidade de coloração produzida por 1 mg/l de platina, na forma de ião cloro-platinado. Deve verificar-se o pH em que foi feita a medida pois a intensidade cromática aumenta concomitantemente com os valores do parâmetro. Para águas para consumo humano uma água não deve apresentar nenhuma cor de considerável intensidade. (Alves, 2007)
Parte experimental 
Amostra
- Água engarrafada para consumo humano Vimeiro
Determinação da oxidabilidade
	
Reagentes
Ácido Sulfúrico 7,5 mol/l
Solução concentrada de oxalato de sódio (Na2C2O4) 0,05 mol/l
Solução padrão de oxalato de sódio 5 mmol/l
Solução concentrada de permanganato de potássio 20 mmol/l
Solução padrão de permanganato de potássio 2 mmol/l
( 1 mmol/l = 0,001 mol/l 0,01 M)
Determinação do título da solução de permanganato 2 mmol/l
	2 - Determinação da oxidabilidade da amostra
Preparação dos tubos
	
	Amostras e branco
1 – Para o ensaio em branco 25 ml de água destilada
Determinação do Oxigénio Dissolvido	
	
Reagentes
Solução de sulfato de Manganês;
Solução de Iodeto Alcalino com Azida de Sódio
Solução de Amido
Solução de ácido sulfúrico concentrado – H2SO4 (d=1,84)
Clorofórmio
Solução-mãe de Tiossulfato de Sódio
Solução-filha de Tiossulfato de Sódio 0,025 N
Solução padrão de dicromato de potássio 0,025 N
Iodeto de potássioSolução de ácido sulfúrico a 10%
d densidade g/ml
Aferição do Tiossulfato de Sódio 0,025 N
Determinação do oxigénio na amostra
Determinação dos Sulfatos	
	
Reagentes
Solução de Ácido Clorídrico 1:1

solução de Cloreto de Bário (BaCl2.H2O) a 10%

Solução de Nitrato de Prata

Determinação de sulfatos
Determinação a cor	
	
Reagentes
solução padrão concentrada de cloroplatinato de potássio, com 500 unidades de cor

Soluções padrão de cloroplatinato de potássio

Determinação da cor
Determinação dos Nitratos
	
Reagentes
Solução de salicilato de sódio a 5% 
Hidróxido de sódio 0,1 N

Ácido sulfúrico concentrado (d = 1,84; 87% p.a.) 
Solução de hidróxido de sódio e tartarato de sódio e potássio

Solução stock de nitrato

Solução padrão de nitrato 25 mg/l NO3

Determinação dos Nitratos
Resultados
	Aferição do Título de 
	[]
	V
	n
	
	
	M
	l
	mol
	mol
	M
	510-3
	510-3
	2,510-5
	1 10-5
	1,710-3
	Determinação da concentração de O2
	
	n O2
	m O2
	[O2]
	mol
	mol
	mg
	Mg O2/l
	
	
	68,1610-4
	0,27
	Determinação do Oxigénio Dissolvido
	
	V 
	V amostra
	n O2
	m O2
	[OD]
	% saturação
	M
	l
	l
	Mol
	mg
	mg/l
	%
	0,18
	10,5510-3
	20010-3
	4,7510-4
	15,2
	76
	38,8
	Determinação dos Sulfatos
	
	Volume
	Peso do cadinho 1
	Peso do cadinho 2
	m amostra
	m 
	[]
	
	l
	mg
	mg
	mg
	mg
	mg/l
	Amostra 1
	20010-3
	51,2078
	51,2193
	0,0115
	4,7
	23,5
	Amostra 2
	20010-3
	56,3503
	56,3629
	0,0191
	7,8
	39
	Determinação da cor
	Equação da recta de calibração
	Absorvância Amostra
	Unidades de cor
	
	0,002
	1,17
	Determinação de Nitratos
	Equação da recta de calibração
	Absorvância Amostra
	m NO3-
	V amostra
	[NO3-]
	
	-
	mg
	l
	mg/l
	
	0,031
	-8,5
	1010-3
	-850
	
	0,038
	-6,26
	
1010-3
	-626
Tratamento de Dados
Oxidabilidade
Determinação do título da solução de KMnO4
 (2)
___________________________________________________
 
Sabemos que por 5 moles oxalato titulado gastamos 2 moles de permanganato de potássio gasta na titulação.
Solução padrão de oxalato 5 mmol/l = 0,005 mol/l = 0,005 M
[] 0,005 x 50 = 5 10-3 M
V 5 10-3 l
N nº de n de =2,5 10-5 mol
N nº de n de =1 10-5 mol
concentração de 
V volume de KMnO4 gasto = 5,83 10-3 mol
N nº de moles de K = 1 10-5
[ concentração de = 1,7 10-3 M
Determinação da oxidabilidade em mg O2/l
 (2)
____________________________________________________
Calcular nº de moles de permanganato (n)
Em que a concentração já foi calculada e o volume é igual ao volume da amostra – volume do branco em l.
[ concentração de = 1,7 10-3 M
V = Vamostra – Vbranco =0,25 – 0,15 = 0,1 ml = 0,1 10-3
Calcular nº de moles de O2
M (O2) = 32 g/mol = 32000 mg/mol
m (O2) = 68,1610-4 mg
[O2] = 0,27 mg/l
	
Quando preparamos a amostra devíamos ter adicionado 5,85 ml de solução padrão KMnO4 (diluída) e adicionamos 5 ml.
Oxigénio dissolvido
 [] 0,18 M
Vamostra 10,55 10-3 l
Vamostra 200 10-3 l
M (O2) = 32 g/mol = 32000 mg/mol
m (O2) = 15,2 mg
Sulfatos
Preparação de 2 amostras de 200 ml cada
Pesagem dos cadinhos:
Antes:
Amostra 1 51,2078 g
Amostra 2 56,3503 g 
Depois:
Amostra 1 51,2193 g 
Amostra 2 56,3629 g
SO42- + Ba2+ BaSO4 (s)
Amostra 1 51,2193 – 51,2078 = 0,0115 g
Amostra 2 56,3629 – 56,3503 = 0,0191 g
M (SO42-) = 96 g/mol
M (Ba2+) = 137,3 g/mol
M (BaSO4) = 233,3 g/mol
Amostra 1
V= 200 ml = 20010-3 L
Cálculo da concentração de sulfatos para a amostra 1:
Amostra 2 :
V= 200 ml = 20010-3 l
Cálculo da concentração de sulfatos para a amostra 1:
média das concentrações
Cor
Cor aparente
Absorvância da amostra 0,002
Cor real
Absorvância da amostra (filtrada) 0,005
Nitratos
Amostra 1
Absorvância da amostra 0,031
v 10 ml = 1010-3
Amostra 2
Absorvância da amostra 0,038
v 10 ml = 1010-3
Os resultados dão negativos o que significa que, provavelmente, os valores estão a baixo do limite de detecção
Conclusão
Bibliografia