Dureza da água

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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
DUREZA DA ÁGUA
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
		José Arthur Alves Souto
		Luís Fellype Oliveira Santos
		Renan Carlos de Melo Nascimento
		Thierson de Melo Costa
Campina Grande-PB, 27 de Julho de 2017
Experimento (7): Dureza da água
Izaque Gomes de Souza, José Arthur Alves Souto, Luís Fellype Oliveira Santos, Renan Carlos de Melo Nascimento, Thierson de Melo Costa[2: izaqueijk@gmail.com; j_arthuralves@hotmail.com ; fellype01@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:
Palavras-Chave:
INTRODUÇÃO
	A dureza da água é determinada pela presença de sais de Cálcio e Magnésio. O estudo sobre esta característica é importante pois algumas pesquisas apontam problemas renais causados pela ingestão de águas duras, além de problemas industriais pela incrustação, corrosão e perda de eficiência na transmissão de calor em caldeiras e em sistemas de refrigeração (ENASA, 2008). 
	A dureza da água pode ser classificada de acordo com os teores de sais de Cálcio e Magnésio presentes na água, expressos em mg/L de CaCO3 (ENASA, 2008), demonstrada na Tabela 1.
	Tipos de Água
	Mg/L CaCO3
	Água mole
	0 - 50
	Água moderadamente dura
	51 - 150
	Água dura
	151 - 300
	Água muito dura
	> 300
Tabela 1 - Classificação dos tipos de água
	A classificação determina a utilização da água, diferenciando-a para abastecimento industrial e uso doméstico, devido aos problemas já citados. A dureza indicada para potabilidade da água pode admitir até altos valores, característicos de águas muito duras. No Brasil, o valor máximo permissível é de 500mg CaCO3/L (FERNANDES, s.d.).
	O experimento da dureza da água objetivou expor aos alunos discussões teóricas e experimentais quanto a dureza total presente em uma amostra de água. Desse modo, utilizou-se o método de titulação complexométrica, baseado na reação do Ácido Etilenodiaminatetracético (EDTA) ou seus sais de Sódio que formam complexos solúveis quelados com cátions de Cálcio e Magnésio (FERNANDES, s.d.). A reação acontece com a adição de uma solução tampão (NH4OH/NH4Cl) com pH = 10 e de um indicador (Negro de Eriocromo T) para mostrar o final da reação, mudando a cor rosa inicial para o azul, encontrando a dureza total da água estudada. 
	Também encontrou-se a dureza cálcica através de processo análogo, utilizando o Hidróxido de Sódio (NaOH) com pH = 12 e a Murexida como indicador, mudando a cor rosa inicial para roxo após o fim da reação (ESB, s.d.).
	Para o cálculo da dureza total utilizou-se a Fórmula 1 e da dureza cálcica, a Fórmula 2.
Fórmula 1: Determinação da dureza total da amostra de água
onde:		VT = volume de EDTA (0,02N) utilizado (mL);
		N = concentração normal do EDTA (eq/L);
		VA = volume da amostra (mL).
Fórmula 2: Determinação da dureza cálcica da amostra de água
onde:		VC = volume de EDTA (0,02N) utilizado;
		N = concentração normal do EDTA (eq/L);
		VA = volume da amostra (mL).
	Sabendo os valores da dureza total e da dureza cálcica, encontrou-se a dureza magnésica através da Fórmula 3.
Fórmula 3: Relação da dureza total com a dureza cálcica e magnésica
	Por fim, com estes resultados, pôde-se classificar a amostra de água com relação a sua dureza.
OBJETIVOS
	- Determinar a dureza total de uma amostra de água;
	- Determinar a dureza cálcica de uma amostra de água;
	- Determinar a dureza magnésica de uma amostra de água. 
	- Classificar a amostra de água por sua dureza.
MATERIAIS E REAGENTES UTILIZADOS:
Para a realização do experimento, utilizou-se:
Béquer; 
Pipeta;
Erlenmeyer;
Estátula de aço;
Bureta;
EDTA (0,02 N);
Hidróxido de Sódio (NaOH);
Preto de Eriocromo T;
Murexida.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL:
A princípio, pipetou-se uma alíquota da amostra de água e de solução tampão Hidróxido de Amônio (NH4OH) em três erlenmeyer's. Fracionou-se com uma espátula de aço o indicador Preto de Eriocromo T, adicionando-o a solução. Homogeneizou-se as soluções. Zerou-se a bureta com o EDTA e gotejou-se na solução contida nos três erlenmeyer’s até a observação da mudança de cor (de rosa para azul), a qual indicou o ponto de viragem da solução, aferindo, logo após, o valor de EDTA despendido para completar a reação.
Posteriormente, pipetou-se três alíquotas de amostra de água e de Hidróxido de Sódio (NaOH) em diferentes erlenmeyer’s. Fracionou-se a Murexida, adicionando-a na solução. Homogeneizou-se a solução. Zerou-se a bureta com o EDTA e gotejou-se na solução contida nos erlenmeyer’s até a observação da mudança de cor (de rosa para roxo), o que indicou o ponto de equivalência da solução, aferindo, em seguida, o valor de EDTA gasto para completar a reação.
RESULTADOS E DISCUSSÕES:
	De posse dos resultados obtidos no experimento, elaborou-se a Tabela 2, contendo os volumes de EDTA gastos em cada reação.
	
	Dureza Total
	Volume EDTA (mL)
	Dureza Cálcica
	Volume EDTA (mL)
	Amostra 1
	
	5,1
	
	2,1
	Amostra 2
	
	5,0
	
	1,9
	Amostra 3
	
	4,9
	
	-
	Média
	
	5,0
	
	2,0
Tabela 2: Volume de EDTA utilizado nos experimentos
	Por problemas ocorridos durante o experimento, onde não houve condições de pipetar-se o volume necessário de amostra de água para terceira amostra do procedimento de obtenção da dureza cálcica, e considerando erros de imprecisão na coleta de alíquotas, erros de paralaxe e imprecisão na visualização do ponto de viragem da padronização, escolheu-se a utilização da média dos volumes de EDTA gastos em cada amostra.
	Assim, considerando a alíquota de 25 mL em cada uma das amostras e a média do volume de EDTA, utilizou-se a Fórmula 1 e a Fórmula 2 para encontrar-se os valores da Tabela 3.
	Volume de EDTA para Dureza Total (mL)
	5,0
	Volume de EDTA para Dureza Cálcica (mL)
	2,0
	Dureza Total em mg CaCO3/L
	200,0
	Dureza Cálcica em mg CaCO3/L
	80,0
Tabela 3: Dureza Total e Dureza Cálcica
	Sabendo dos valores da dureza total e da cálcica, pôde-se obter o valor da dureza magnésica através da Fórmula 3, encontrando o valor de 120 mg CaCO3/L. Por fim, utilizando a Tabela 1 e o valor da dureza total, classificou-se que a água colhida como amostra apresenta dureza característica de águas duras.
CONCLUSÃO
	
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ENASA ENGENHARIA. Determinação da Dureza Total. Tratamento de água, 2008. Disponível em: <https://www.tratamentodeagua.com.br/artigo/determinacao-da-dureza-total/>. Acesso em 26 de Julho de 2017.
FERNANDES, C. Determinação da Dureza Total: Dureza de Cálcio e Magnésio. Departamento de Engenharia Civil - UFCG, Sem Data. Disponível em: <http://www.dec.ufcg.edu.br/saneamento/Dureza.html>. Acesso em 26 de Julho de 2017.
ESCOLA SUPERIOR DE BIOTECNOLOGIA. Determinação da Dureza de Uma Água. Universidade Católica Portuguesa, Sem Data. Disponível em: <http://www1.esb.ucp.pt/twt5/motor/display_texto.asp?pagina=durezadaagua200307244732601&bd=cec>. Acesso em 26 de Julho de 2017.