relatório Determinação da dureza e da alcalinidade

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Determinação da dureza e da alcalinidade em amostras de águas / águas residuais
Índice
1.	Introdução e objetivos	3
2.	Materiais e Métodos	5
3.	Resultados	5
3.1.	Alcalinidade Total	5
3.2.	Alcalinidade aos hidróxidos	5
3.3.	Dureza Permanente	6
3.4.	Dureza total	6
4.	Discussão	7
5.	Considerações finais	8
6.	Bibliografia	9
Introdução e objetivos
Este relatório tem como objetivo apresentar a determinação da dureza, incluindo a dureza total e a permanente e a alcalinidade, tanto a alcalinidade total como a alcalinidade à fenolftaleína.
A alcalinidade é a característica da água para neutralizar ácidos que lhe são adicionados. Está relacionada com algumas espécies iónicas presentes na água, tais como: bicarbonatos (), carbonatos (, hidróxidos (). Uma maior concentração destas espécies, leva a um aumento da alcalinidade, no entanto não queremos uma água muito alcalina, dado que, pode provar incrustações (substâncias químicas que se depositam), estas são provocadas principalmente por carbonato de cálcio e magnésio. A alcalinidade de uma água pode ser consoante a rocha – mãe e o solo, em que depende do solo ou da rocha a que tem contacto ou pode depender de descargas de efluentes industriais. Quando há um aumento da temperatura, maior será a formação destas espécies e consequentemente haverá um maior desenvolvimento de incrustações. Quando o pH da água é superior a 10, o principal constituinte é o , o que significa que a água pode estar contaminada, dado que os ácidos presentes são muito fortes. Esta contaminação pode ser de origem fecal, a mais frequente [1,3]
A alcalinidade não representa um parâmetro de risco para a saúde pública, pode apenas provocar alterações no sabor da água e por isso pode ser rejeitada, no entanto este parâmetro não caracteriza uma água como potável ou não. Em águas naturais, a alcalinidade varia entre 10 mg/L de CaCO3 e 300 mg/L de CaCO3 [1].
A alcalinidade aos hidróxidos é determinante da existência de contaminação, esta neutraliza os hidróxidos e metade dos carbonatos, é expressa em mg/L CaCO3, o indicador utilizado é a fenolftaleína e se a solução ficar rosa é feita uma titulação com ácido sulfúrico até se obter uma solução incolor, o ponto de viragem é ao pH 8,3, neste caso, metade da concentração dos carbonatos são neutralizados até pH 8, 3 e a outra metade é neutralizada até pH 4,3 [3].
A alcalinidade total corresponde à soma dos bicarbonatos, dos carbonatos e dos hidróxidos, para a sua determinação é utilizado como indicador o alaranjado de metil, se a solução ficar amarela alaranjada, é feita a titulação som ácido sulfúrico até se obter a cor alaranjada, o ponto de viragem é no valor de pH 4,6 [3].
Fig.1 – Diagrama esquemático sobre a neutralização dos hidróxidos e metade dos carbonatos [1].
	A dureza da água é caracterizada pela riqueza da água em iões metálicos bivalentes, tais como: cálcio (, magnésio (, Ferro (, manganês (, cobre (. Quanto maior a concentração destes iões, maior será a dureza e consequentemente, mais mineralizada será a água. A água mais dura é, também a mais alcalina. Este parâmetro depende também do material geológico que a água atravessa, ou seja, da rocha – mãe, normalmente a dureza em águas superficiais é menor que em águas subterrâneas [3].
Considera-se uma água macia se esta apresentar um valor de dureza inferior a 100 mg de CaCO3/L, por outro lado, considera-se uma água dura caso esta apresente valores de dureza superiores a 400 mg de CaCO3/L. Segundo a OMS (organização mundial de saúde), o valor padrão para a dureza total deve ser de 500 . A dureza total é a soma da dureza permanente com a dureza temporária. Assim, a dureza permanente, relaciona-se com os sulfatos, os nitratos e os cloretos. No entanto este parâmetro não é muito relevante, dado que estes iões precipitam. O parâmetro mais importante é a dureza temporária, em que o cálcio e o magnésio estão associados aos bicarbonatos, assim, a alcalinidade dos bicarbonatos está relacionada com este parâmetro [2,3].
Materiais e Métodos
De acordo com o protocolo fornecido na aula.
Resultados 
Alcalinidade Total
 de ácido sulfúrico 
 de ácido sulfúrico 
Alcalinidade aos hidróxidos
 de ácido sulfúrico 
 de ácido sulfúrico 
 
Dureza Permanente
 
 de solução padrão de EDTA
Dureza total
de solução padrão de EDTA
 de solução padrão de EDTA
 
Discussão
	
A alcalinidade aos hidróxidos foi determinada pelo indicador fenolftaleína, nestas amostras não foi feita a titulação com ácido clorídrico pois quando se adicionou o indicador estas ficaram logo incolores. Portanto a alcalinidade é 0 (zero) para as duas amostras [3].
Em relação à alcalinidade total foi feita uma titulação com ácido sulfúrico. Para a amostra C, foi cerca de 18 mg/L de CaCO3 e para a amostra F, foi 290 mg/L de CaCO3. Estes valores estão dentro dos parâmetros correspondentes a águas naturais [3].
Para a dureza total utilizou-se uma titulação com solução padrão de EDTA, com o valor de titulante calculou-se o valor da dureza, que para a amostra C, foi 12 mg/L de CaCO3 e para a amostra F, foi 250 mg/L de CaCO3. Pode-se considerar que a amostra C corresponde a uma água muito macia e a amostra F, a uma água medianamente dura [3].
A dureza permanente só foi determinada para a amostra F e o valor obtido foi de 52 mg/L de CaCO3. Este paramento não é relevante para a qualidade da água, no entanto serve para calcular a dureza temporária, que corresponde a 198 mg/L de CaCO3 [3].
Considerações finais
Concluindo, a alcalinidade aos hidróxidos não é relevante para a qualidade da água, no entanto a alcalinidade total é bastante importante e podemos afirmar que as águas analisadas são de boa qualidade, visto estarem dentro dos valores referidos na introdução.
Relativamente à dureza total pode-se concluir que as amostras correspondem a águas de carácter macio. Por outro lado, ambas as amostras se situam abaixo do valor padrão, o que podemos concluir que não prejudicam a canalização, ou seja, não provocam incrustações. Sendo a amostra F mais propícia a provocar incrustações. A dureza permanente foi apenas determinada para calcular a dureza temporária.
Bibliografia
1.	Piveli, P.D.R.P. CURSO: “QUALIDADE DAS ÁGUAS E POLUIÇÃO: ASPECTOS FÍSICO-QUÍMICOS” - CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DAS ÁGUAS: pH, ACIDEZ, ALCALINIDADE E DUREZA Available from: http://www.leb.esalq.usp.br/disciplinas/Fernando/leb360/Fasciculo%206%20-%20Alcalinidade%20e%20Acidez.pdf.
2.	Inês Cunha, P.S. FEUP. 31-05-2016]; Available from: https://web.fe.up.pt/~up201308548/anexos/final%20(2).pdf.
3. Apontamentos fornecidos pela professora na aula.