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considerando o valor real o obtido na balança analítica. 9. TÉCNICAS DE FILTRAÇÃO Filtração é a operação de separação de um sólido, de um fluido no qual está suspenso, pela passagem do líquido ou fluido através de um meio poroso capaz de reter as partículas sólidas. Numa filtração qualitativa e dependendo do caso, o meio poroso poderá ser uma camada de algodão, tecido, polpa de fibras quaisquer, que não contaminem os materiais, mas o caso mais frequente é papel de filtro qualitativo. Para as filtrações quantitativas, usa-se geralmente papel de filtro quantitativo, ou placas de vidro sinterizado. Em qualquer um dos casos há uma grande quantidade de porosidade a ser selecionada, dependendo da aplicação. Os papéis de filtro para fins quantitativos deferem dos qualitativos, principalmente por serem quase livres de cinzas (na calcinação). Estes papéis existem na forma de discos e apresentam várias porosidades: 1. Faixa preta – textura aberta e mole que filtra rapidamente. Usos: precipitados grossos e soluções gelatinosas; 2. Faixa branca – precipitados médios tipo sulfato de bário; 3. Faixa azul – precipitados finos como o sulfato de bário formado à frio; 4. Faixa vermelha – para materiais que tendem a passar para a solução ou suspensões coloidais; 5. Faixa verde – no caso anterior quando se exige dupla folha da faixa vermelha; 6. Fino – filtração de hidróxidos do tipo de alumínio e ferro. A filtração e a transferência do material retido no béquer devem ser feitas conforme as figuras 26 e 27, respectivamente. Figura 28. Filtração comum. Figura 29. Transferência do precipitado com o auxílio de uma pisseta. 13 A filtração com funil de Buchner deve ser efetuada com sucção com o auxílio de uma bomba de vácuo e kitassato. No fundo do funil, sobre a placa plana perfurada é adaptado o disco de papel de filtro molhado, aderido devido à sucção. A sucção acelera a filtração, especialmente para precipitados gelatinosos. Um esquema de uma filtração com funil de Buchner é apresentada na figura 28. Figura 30. Esquema de uma filtração com funil de Buchner. A filtração de suspensões microbianas é feita em membrana com 0,2 (Bacillus) ou 0,45 mm de diâmetro de poro também se utilizando uma bomba de vácuo. A figura 29 apresenta um esquema de uma filtração com membrana. Figura 31. Esquema de uma filtração com membrana. A equação a seguir é utilizada para a determinação da concentração (em g/L), após filtração de uma suspensão. Onde: m2 – massa de sólidos (em grama) m1 – massa da membrana ou papel de filtro quantitativo (em grama) V – volume filtrado (em litro) Material Funil comum Papel de filtro quantitativo Balão volumétrico de 100 mL Suporte universal Anel para funil Erlenmeyer de 250 mL Pisseta com água destilada Placa de Petril Papel de alumínio Dessecador Estufa de secagem Balança analítica Procedimento Experimental 1. Transferir o bagaço de cana-de-açúcar para um balão de 100 mL; 2. Adicionar água destilada e aferir o balão; 3. Filtrar em papel de filtro quantitativo (faixa preta); 4. Colocar o papel numa estufa de secagem a 105ºC até massa constante; 5. Pesar o papel, após esfriar em dessecador por 30 minutos; 6. Expressar o resultado de concentração em g/L; 7. Calcular o erro relativo do resultado, considerando o valor real sendo a concentração de bagaço na suspensão. 8. Qual o erro relativo de um procedimento de filtração, sabendo-se que foram filtrados 100 mL? Dados: massa úmida do bg = 1,74 g; umidade do bg = 6,95 %; volume da suspensão = 100 mL; massa do papel + recipiente = 65,12 g; massa do papel + recipiente + bg após secagem = 64,74 g 10. PREPARAÇÃO DE SOLUÇÕES E DILUIÇÕES Uma solução é qualquer sistema monofásico constituído por soluto e solvente. Soluto (dissolvido) é a fase dispersa, é aquele que está em menor quantidade. Solvente (dissolvente) é o dispersante, é aquele que está em maior )( ))(( 12 LV gmm ãoConcentraç 14 quantidade. A concentração ou título de uma solução expressa a relação entre a quantidade de soluto e a quantidade de solvente (ou da solução). Tipos de concentração Concentração comum (C) – é a relação entre a massa do soluto (grama - g) e o volume da solução (litros - L). Densidade (d) – é a relação entre a massa (g) da solução e o volume da solução, geralmente em mL ou cm 3 . Concentração molar ou molaridade (m) – é a relação entre o número de moles do soluto (n1) e o volume da solução (litros). Como o número de moles é a relação entre a massa e o mol de um composto, temos: Uma solução 1 molar é aquela que apresenta 1 mol de soluto em 1 litro de solução. Concentração normal ou normalidade (N) – é a relação entre o número de equivalentes- grama (nº eq) do soluto e o volume da solução em litros. Como o número de equivalentes-grama é a relação entre a massa e o equivalente-grama (E) de um composto, temos: Relação entre normalidade e molaridade Obs.: O uso do número de equivalentes-grama torna os cálculos estequiométricos muito mais rápidos, uma vez que os equivalentes-grama sempre reagem ou se substituem na proporção de um para um; por exemplo, 0,01 equivalente-grama de um ácido neutraliza 0,01 equivalente-grama de uma base ou 0,01 equivalente-grama de um oxidante oxida 0,01 equivalente-grama de um redutor, e assim por diante. Esse fato é muito importante e é conhecido como PRINCÍPIO DA EQUIVALÊNCIA. Equivalente-grama dos elementos químicos Equivalente-grama (E) de um elemento químico é o quociente do átomo-grama (A) pela valência (v) do elemento. Obs.: Grande parte dos elementos químicos apresentam mais de uma valência; consequentemente, possuirão equivalentes-gramas diferentes. Ferroso → E = 56 = 28 g Ferro 2 Férrico → E = 56 = 18,6 g 3 Duas propriedades muito importantes dos equivalentes-grama são: a) os equivalentes-grama reagem entre si na proporção de 1 : 1 b) os equivalentes-grama se substituem (ou se deslocam) mutuamente nas reações químicas Equivalente-grama dos ácidos Equivalente-grama (E) de um ácido é o quociente do mol (M) do ácido pela valência total dos hidrogênios ionizáveis (v). 15 Considerando que o hidrogênio é monovalente, concluímos que para se ter a valência total dos hidrogênios ionizáveis basta contar o número de hidrogênios ionizáveis. Ex.: H2SO4 → E = 98 = 49 g 2 Equivalente-grama das bases Equivalente-grama (E) de uma base é o quociente do mol (M) da base pela valência total das oxidrilas (v). Considerando que a oxidrila é monovalente, concluímos que para se ter a valência total das oxidrilas, basta contar o número de oxidrilas.
