Oxigênio Dissolvido

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Centro de Tecnologia e Recursos Naturais- CTRN
Unidade Acadêmica de Engenharia Civil - UAEC
Laboratório de Saneamento
Campus Bodocongó - CEP: 58.109-970
Curso de Engenharia Civil - Bacharelado
Disciplina: Laboratório de Química da Água
Professores: Francisco e Patrícia
Oxigênio Dissolvido - OD
Relatório Apresentado à Disciplina de Química da Água da Unidade Acadêmica de Engenharia Civil do CTRN da UFCG como requisito básico para aprovação na citada disciplina.
Autores: 	Izaque Gomes de Souza
		Renan Carlos de Melo Nascimento
		Thierson de Melo Costa
Campina Grande-PB, 15 de agosto de 2017
Experimento (10): Oxigênio Dissolvido - OD
Izaque Gomes de Souza, Renan Carlos de Melo Nascimento, Thierson de Melo Costa[2: izaqueijk@gmail.com; renancarlos52@gmail.com;thiersonmcosta@gmail.com.]
Unidade Acadêmica de Engenharia Civil, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Bodocongó, 58109-970, Campina Grande-PB
Resumo: considerando-se que á água é um recurso natural de grande importância, uma vez que a sobrevivência dos seres vivos e das atividades humanas estão atreladas a mesma, cabe, portanto, a toda a sociedade empregar de forma continuada meio, métodos e tecnologias que nos permita armazenar, tratar e conservar a água com o maior ímpeto possível. Para tanto esse trabalho busca apresentar os experimentos realizados utilizados em laboratório na determinação da concentração de oxigênio dissolvido utilizando-se do método Winkler. Mediante os experimentos será analisado uma amostra de água obtida da torneira e que pelo método de Winkler foi possível determinar que o valor de OD foi igual a 7,4 mg/L de oxigênio por litro de água, valor este que permite inferir que a água da torneira apresenta oxigenação aceitável, no entanto um pouco alta, graças a aeração, o que pode danificar os dutos de ferro e aço por onde a água transita.
Palavras-Chave: oxigênio dissolvido, método de Winkler, águas tratadas.
INTRODUÇÃO
	A água é o recurso natural mais importante no planeta, sendo primordial para manutenção da vida, tanto por sua importância biológica como social. Com isso, é de extrema importância de estudos e análises que garantam a qualidade das águas para manutenção das futuras gerações. Dentro desses estudos, a análise da concentração de Oxigênio Dissolvido (OD) é muito importante, pois tal característica é essencial para todas as formas de vida e o oxigênio está envolvido em todos os processos químicos e biológicos presentes na água (EMBRAPA, s.d.).
	O Oxigênio Dissolvido depende da temperatura, da quantidade de sais presentes e da pressão atmosférica, mas em condições naturais e ao nível do mar, segundo a Embrapa (s.d.), a concentração fica em torno de 8 mg/L a 25°C. Se este valor alcançar 2 mg/L poderá levar a morte da maioria dos organismos presentes na água.Porém a Agência Nacional de Águas (s.d.) descreve que as águas limpas apresentam, geralmente, concentrações superiores a 5 mg/L e que as águas eutrofizadas (ricas em nutrientes) apresentam concentrações superiores a 10 mg/L.
	Apesar de valores altos de OD serem importante para manutenção da vida aquática, no caso das águas tratadas, o valor recomendado é que seja menor que 2,5 mg/L, visto o alto poder oxidante do gás oxigênio que pode provocar corrosão de tubulações de ferro e aço dos sistemas de abastecimento e distribuição da água (FOGAÇA, s.d.).
	Além da respiração dos seres aquáticos, o oxigênio dissolvido na água também tem papel fundamental no processo de oxidação do material orgânico oriundo dos esgotos lançados nos corpos hídricos. Nesse processo, quanto maior a quantidade de matéria orgânica presente na água, maior será a demanda de consumo de oxigênio e, consequentemente, menor será a concentração de Oxigênio Dissolvido, o que pode acarretar na mortandade dos peixes presentes no corpo aquático, aumentando ainda mais a matéria orgânica a ser oxidada. Além disso, com a baixa concentração de oxigênio dissolvido na água, espécies de algas anaeróbicas se desenvolvem e, ao decompor a matéria orgânica, liberam compostos mal cheirosos, como amônia e sulfato de hidrogênio (SOUZA, s.d.).
	Assim sendo, o experimento aqui descrito buscou determinar a quantidade de oxigênio dissolvido em uma amostra através do método de Winkler modificado pela ázida de sódio. Para isso, utilizou-se a Fórmula 1.
Fórmula 1: Concentração de Oxigênio Dissolvido (OD)
onde:		NTiossulfato = Normalidade do Tiossulfato;
		VTiossulfato = Volume gasto de Tiossulfato;
		VAmostra = Volume da amostra.
	Encontrado o valor da concentração de oxigênio dissolvido, pôde-se analisar a qualidade da água coletada em um dos lavatórios do Laboratório de Águas da Universidade Federal de Campina Grande. 
	
OBJETIVOS
Determinar o valor da concentração de oxigênio dissolvido;
Analisar, através dos parâmetros pesquisados, a qualidade da água amostral.
MATERIAIS E REAGENTES UTILIZADOS:
Para a realização do experimento, utilizou-se:
Frasco de DBO com rosca esmerilhada;
Pipeta;
Proveta;
Erlenmeyer;
Bureta;
Solução de sulfato manganoso (MnSO4);
Reagente álkali-iodeto-azida (NaOH-KI-NaN3);
Ácido sulfúrico concentrado;
Solução indicadora de amido;
Solução padrão de tiossulfato de sódio (Na2S2O3).
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL:
A princípio, pegou-se um frasco de DBO e encheu-se com água amostral captada da torneira, tendo cuidado para não formar bolhas de ar dentro do frasco, e pipetou-se uma alíquota da solução de sulfato manganoso e, mais adiante, do reagente álkali-iodeto-azida, adicionando ambas ao frasco. Em seguida, tampou-se o frasco e misturou-seatravés de várias inversões, deixando a solução em repouso para deposição do precipitado. Após a verificação e constatação do precipitado formado, pipetou-se uma alíquota de ácido sulfúrico concentrado e homogeneizou-se bem, mais uma vez através de inversões, até a constatação da homogeneização total.
Posteriormente, mediu-se uma alíquota da solução criada com o auxílio de uma proveta e verteu-se para um Erlenmeyer, titulando com a ajuda de uma bureta a solução padrão tiossulfato de sódio, que modificou a coloração da mistura de um amarelo forte para um amarelo fraco. Após isso, adicionou-se a solução indicadora de amido, tornando a solução azulada. Titulou-se mais um volume de tiossulfato na solução, interrompendo o gotejamento quando a solução azulada tornou-se transparente, medindo, por fim, o volume de tiossulfato gasto.
RESULTADOS E DISCUSSÕES:
Após a realização das devidas análises laboratoriais, utilizou-se os resultados obtidos para a determinação da quantidade de oxigênio dissolvido na água amostral por meio da Fórmula 1. Assim, construiu-se a Tabela 1 abaixo.
	Normalidade do Tiossulfato de sódio (eq/L)
	0,025
	Volume do Tiossulfato de sódio gasto na titulação (mL)
	7,4
	Volume da amostra titulada (mL)
	200
	Valor da concentração de OD calculado (mg O2/L)
	7,4
Tabela 1: Resultados obtidos a partir das análises realizadas no laboratório
As soluções de sulfato manganoso e de iodeto alcalino de azida servem para fixar o oxigênio dissolvido, tornando-o disponível para analise através da formação de um precipitado no qual o OD se fixa. O sulfato manganoso e o hidróxido de potássio, presente na solução de iodeto alcalino de azida, reagem entre si, gerando hidróxido de manganês. O hidróxido de manganês reage com o oxigênio dissolvido, originando o precipitado marrom, que é o MnO(OH)2. A submersão completa da pipeta ajuda na mistura das substancias adicionadas à amostra e permite que uma possível perda dessas soluções seja minimizada quando o sistema é vedado novamente, podendo acontecer certo vazamento.
MnSO4 + 2 KOH → Mn(OH)2 + K2SO4
Mn(OH)2 + ½ O2 → MnO(OH)2
A segunda agitação para realizar a mistura acontece para ajudar numa melhor captação do OD a fim de maximizar a eficiência da analise posterior.
O acido sulfúrico reage com o Mn(OH)2 e o produto da reação é sulfato de manganes. O sulfato de manganês reage como KI, também presente na solução de iodeto de azida, liberando I2.
MnO(OH)2 + 2 H2SO4 → Mn(SO4)2 + 3 H2O
Mn(SO4)2 + 2 KI → MnSO4 + K2SO4 + I2
A titulação com que o I2 formado reaja com o tiossulfato e iguale o pH que havia ficado acido com a adição de acido sulfúrico anteriormente.
I2 + 2 Na2S2O3 → Na2S4O6 + 2 NaI
O amido é usado apenas para ajudar na identificação do ponto de virada. A amostra no erlenmeyer tinha uma coloração amarelo forte de inicio e seu ponto de virada seria quando a amostra ficasse transparente. O amido faz com que a amostra fique azul escuro, então como é mais fácil identificar a mudança de cor de azul escuro para transparente do que de amarelo claro para transparente, o amido é usado quando o amarelo, até então forte, vai ficando fraco, ou seja, quando o ponto de virada esta chegando perto.
Como o previsto, a água aerada do Teste Branco mostrou uma quantidade de OD (8,11 mg/L a 25) maior do que as demais amostras, isso acontece porque quanto maior a temperatura ambiente, menor a concentração de oxigênio dissolvido, então como a amostra foi coletada em lugar cuja temperatura do ar ambiente era 31,5oC, e a água do Teste Branco era em torno de 25oC (por mais que uma medição exata não tenha sido efetuada no momento, utilizamos a temperatura ambiente comum), era de se esperar que a concentração de OD fosse maior no Teste Branco.
Entretanto, o erro em si não pode ser calculado com precisão, pois na amostra já existia certa quantidade de iodo ou magnésio oriundos da natureza, enquanto no Teste Branco eram provenientes exclusivamente das substancias laboratoriais, então a diferença da titulação da amostra da água preparada com OD não significaria a diferença a real diferença entre elas.
Na amostra contendo água da torneira aquecida, observou-se que a quantidade de oxigênio dissolvido foi um pouco menor do que na água da torneira em temperatura ambiente, retratando o que diz a teoria.
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CONCLUSÃO
Tendo em vista que em águas limpas a concentração de oxigênio dissolvido é, geralmente, superior a 5 mg O2/L, e em águas eutrofizadas (ricas em nutrientes) é acima de 10 mg O2/L, devido a grande quantidade de algas presentes, conclui-se que o resultado da amostra que foi coletada, ou sendo,valor da concentração de OD calculado (mg O2/L) foi igual a 7,4 retrata bem as características que se esperava desta água, uma vez que fora coletada da torneira, água esta fornecida pelo saneamento público.
Sabendo que o consumo de oxigênio pode ter sido causado por metabolismo biológico, conclui-se que a amostra de água da torneira quantidade considerável de oxigênio dissolvido. A água de torneira por ser tratada não apresenta atividade biológica considerável, além de passar por rigoroso processo de tratamento, apresentou nível de oxigênio dissolvido satisfatório (7-9mg/L), no entanto esse valor estaria acima do esperado para águas que percorrem dutos de ferro e aco, o que pode prejudica-los uma vez que o nível elevado de oxigênio pode oxidar ao dutos.
Todavia foi possíveldeterminar aquantidade de OD nas amostras da água aerada através do método de Winkler.e inferir sobre a qualidade ou os parâmetros qualitativos da mesma.
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUA. Indicadores de qualidade - Índice de qualidade das águas (IQA). Portal da Qualidade das Águas, sem data. Disponível em: <http://portalpnqa.ana.gov.br/indicadores-indice-aguas.aspx>. Acesso em 14 de Agosto de 2017.
EMBRAPA. Oxigênio dissolvido. Sem data. Disponível em: <http://www.cnpma.embrapa.br/projetos/ecoagua/eco/oxigdiss.html>. Acesso em 12 de Agosto de 2017.
FOGAÇA, J. R. V. Concentração de oxigênio dissolvido na água. Alunos Online, sem data. Disponível em: <http://alunosonline.uol.com.br/quimica/concentracao-oxigenio-dissolvido-na-agua.html>. Acesso em 13 de Agosto de 2017.
SOUZA, L. A. Oxigênio dissolvido na água. Mundo Educação, Sem Data. Disponível em: <http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/oxigenio-dissolvido-agua.htm>. Acesso em 13 de Agosto de 2017.