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Universidade Federal de Uberlândia
 Instituto de Ciências Agrárias
Curso de Engenharia Ambiental
Disciplina GET036 Qualidade da Água
PRÁTICA 2 - DETERMINAÇÃO DOS PARÂMETROS ALCALINIDADE E CLORETOS
Relatório apresentado à disciplina GET036 Qualidade da Água, do curso de Engenharia Ambiental da Universidade Federal de Uberlândia.
Alunos:
Breno Yuri Costa Nunes 11611EAB055
Bruno Pimenta Mamede – 11421EAB021
Eduarda Raíssa Silveira Veiga– 11521EAB042
Uberlândia, MG
Abril, 2018
INTRODUÇÃO
A água é um recurso natural indispensável para as mais diversas atividades humanas, seja para a utilização para fins de consumo humano, utilização industrial, irrigação, até usos mais diversos como a geração de energia. Tendo em vista sua grande importância e utilização, se faz necessário uma gestão desses recursos a fim de preservá-lo. Uma das formas de gerir este recurso é fazendo o monitoramento e acompanhamento da qualidade da água de corpos hídricos. (MATTA, 2002).
O monitoramento da qualidade da água na cidade é de extrema importância, para a garantia da qualidade de vida dos habitantes da mesma. Na qualidade das águas, são acompanhadas as características físicas, químicas e biológicas do corpo d’água e também as alterações decorrentes de eventos naturais ou da alteração antrópica. (SILVA & JARDIM, 2007).
Nesse aspecto, alguns autores têm verificado que lagos e córregos, principalmente na área urbana apresentam-se poluídos, principalmente pelo lançamento de esgoto doméstico e efluente industrial, sem qualquer forma de tratamento nos corpos d´água. (OLIVEIRA et al., 2008).
Existem inúmeros métodos de análise da qualidade de ambientes naturais a partir de técnicas e análises para a avaliação dos corpos d’água, ou seja, a análise dos parâmetros de qualidade da água bem como a avaliação do visual, odor, sabor, parâmetros físico-químicos, etc.
A alcalinidade pode ser um parâmetro para se medir a qualidade da água e pode ser conceituada como sua capacidade de reagir com um ácido até um valor estabelecido de pH. Os principais componentes da alcalinidade são os sais do ácido carbônico, ou seja, bicarbonatos e carbonatos, e os hidróxidos. Outros sais de ácidos inorgânicos, como silicatos, fosfatos, ou de ácidos orgânicos, como sais de ácido húmico, ácido acético, etc., também conferem alcalinidade às águas.
O cloreto se apresenta em águas superficiais como fontes importantes de descargas de esgotos sanitários. Diversos são os efluentes industriais que apresentam concentrações de cloretos elevadas, como os da indústria do petróleo, algumas indústrias farmacêuticas, curtumes, etc. Nas águas tratadas, a adição de cloro puro ou em solução leva a uma elevação do nível de cloreto, resultante das reações de dissociação do cloro na água. (MORITA, D.M. e PIVELI, R. P)
Os valores máximos definidos para cada um dos parâmetros a serem analisados, são definidos a partir do possível uso que se destinará essa água. A partir disso, o estudo e entendimentos das variáveis em análise são de grande importância para posterior caracterização dos corpos hídricos. A legislação ao qual se baseia o estudo sobre enquadramento e padrões determinados para a qualidade da água, é a Resolução CONAMA 357/2005, que dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes para seu enquadramento.
O presente relatório foi feito buscando avaliar a qualidade da água de duas amostras de água representando diferentes ambientes, o primeiro com uma amostra da Represa do Glória e uma segunda amostra, representando Esgoto Sintético. Tais amostras foram avaliadas através dos parâmetros de qualidade da água, neste caso Alcalinidade e Cloretos totais.
 2. OBJETIVO
	O objetivo da prática foi quantificar e comparar em laboratório a Alcalinidade total e a quantidade de Cloretos nas amostras de água coletada da Represa do Glória e da amostra de Esgoto Sintético.
METODOLOGIA
3.1 Alcalinidade 
Para a determinação do parametro de alcalinidade utilizou-se o ácido sulfúrico diluído, para amostras com o ph inicial na faixa acima de 8,3 , na qual foram realizadas em duas etapas:
A primeira até o ponto de viragem da fenolftaleína que corresponde ao ponto de conversão de carbonato em bicarbonato.
A segunda etapa foi realizada até o ponto de viragem do bromocresol verde que corresponde ao ponto de conversão de bicarbonato em ácido carbônico.
Figura 1: Curva de titulação para a prática.
Antes mesmo do procedimento com a amostra, foi necessário padronizar o (H2SO4 0,02N), logo foi transferido 50 ml de Na2CO3 0,02N para um erlenmeymer de 250 ml, ademais foi adicionado 3 gotas de vermelho de metila, a fim de se titular com a solução de H2SO4 0,02N até o ponto de viragem, tudo para fins de se determinar o fator de correção:
O procedimento com a amostra foi iniciado com a pipetagem de 100 mL da amostra, para um erlenmeyer de 250 mL com 3-5 gostas de Fenolftaleína, caso a amostra apresentasse rósea, e necessário titular a amostra com (H2SO4 0,02N) até a descoloração, o volume gasto de ácido foi representado como “F”.
Adiante, foi adicionado 3-5 gotas de bromocresol verde para a sequencia da titulação até o ponto de viragem, da cor azul para uma cor esverdeada, o volume novamente foi anotado com a representação como “B”.
Por fim foi somado o valor total do volume gasto na titulação:
T= F + B
Este volume foi utilizado para a realização dos cálculos de Alcalinidade Total:
3.2 Cloretos 
Para a determinação do Cloretos foi utilizada uma titulação conhecida como método Mohr, na qual a amostra com nitrato de prata (AgNO3) e adicionada na presença do indicador cromato de potássio (K2CrO4). A reação ocorre entre o (AgNO3) e o cloreto o que ocasiona na formação de precipitado de cloreto de prata (AgCl), não tendo mais cloreto, o nitrato de prata reage com o indicador formando o cromato de prata (Ag2CrO4) de cor vermelha o que indica o final da titulação:
Ag+ + Cl- AgCl(s)
Após a formação do (AgCl), ocorre a reação com o indicador:
2Ag+ + CrO4 2- Ag2CrO4(s) cor avermelhada.
Foi realizado uma prova em branco, a fim de eliminar possíveis erros na determinação do ponto de viragem, devido a contaminação que pode ocorrer com o uso de água destilada usada na limpeza das vidrarias.
Antes do procedimento com a amostra a solução de nitrato de prata foi padronizada ,foi colocado 10 mL de cloreto de sódio em um erlenmeyer de 250 mL com 100 mL de água destilada, foi medido o pH que deve estar entre 7 ou 10, logo adiante foi adicionado 20 gotas de cromato de potássio, a fim da titulação com o nitrato de prata, o mesmo foi realizado para uma prova em branco, tudo a fim de encontrar a normalidade de AgNO3:
Onde:
A = mL AgNO3gastos na titulação de NaCl
B = mL do branco gastos na tilulação NaCl
Após a padronização foi iniciado o procedimento com a amostra, foi transferido 100 mL da amostra clarificada para um béquer de 250 mL com 3-4 gotas de fenolftaleína, logo após foi adicionado (NaOH 0,1N) até a coloração rósea , também foi adicionado 1mL de H2O2 30%. A amostra foi agitada e ajustada a um faixa de pH de 6,5 a 10,5, usando o (NaOH 0,1 N), por fim foi adicionado 1 mL de cromato de potássio e titulou com o (AgNO3 0,0141N) até a mudança de cor do amarelo para o laranja, foi realizado paralelamente uma prova em branco com 100 mL de água destilada. 
onde: 
A = volume (mL) de AgNO3 gastos na titulação da amostra
 B = volume (mL) de AgNO3 gastos na titulação do branco 
N = normalidade nominal do AgNO3 (0,0141N) 
FC = fator de correção do titulante AgNO3 	
35.450 = peso equivalente Cl, MG
Ambos os procedimentos foram realizados com as amostras de água da represa do glória e de esgoto sintético. 
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Utilizando-se de métodos de volumetria Cloretde neutralização e precipitação, foi possível realizar e verificar as análises sobre a alcalinidade e cloretos totais das amostras da Represa do Glória e de Esgoto Sintético.
Paraa análise desses parâmetros foram feitos 4 testes em ambos os casos, afim de se calcular a média dos fatores. Os resultados a seguir apresentados foram conseguidos através dos cálculos discutidos na metodologia. 
ALCALINIDADE
Por definição, alcalinidade de uma água é a sua capacidade quantitativa de neutralizar um ácido forte, até um determinado pH. Sendo assim após a realização da padronização do ácido sulfúrico (H2SO4) foi possível calcular o fator de correção, o qual será utilizado para o cálculo da alcalinidade total. 
Fator de Correção (F.C.):	
 Na sequência foram adicionadas 5 gotas de fenolftaleína, indicador de pH, nas amostras de água da Represa do Glória e no Esgoto Sintético, ambas amostras ficaram incolor. Essa coloração sugere que as amostras possuem pH abaixo de 8,3 (pH<8,3), pois a faixa de pH de atuação da fenolftaleína é de 8,3 a 9,8. Se as amostras tivessem alcançado uma coloração rosácea, elas possuiriam pH acima de 8,3 (pH>8,3), logo teriam caráter básico.
 De acordo com a Resolução 430/2011 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) para a garantia das condições de qualidade da água o pH deve estar na faixa entre 6,0 e 9,0. Sendo assim, podemos assegurar que as amostras ainda se encontram dentro dos limites permitidos pela Resolução.
Em seguida, foram adicionadas 5 gotas de bromocresol verde em todas as amostras para realização de nova titulação. A tabela abaixo apresenta os volumes gastos de H2SO4 na titulação de ambos os grupos:
	Amostra de Água 
	VOLUME 0,02 N H2SO4
	
	
	A
	B
	C
	B
	Esgoto Sintético
	1,53
	2,3
	 1,7
	 1,8
	Represa do Gloria 
	0,47
	0,7
	 0,5
	 0,5
Tabela 1: Volume de ácido.
A solução continuou incolor portanto, não foi preciso realizar uma nova titulação até sua descoloração, “B” representa o volume gasto nas titulações das amostras após a adição de 5 gotas de bromocresol verde até o ponto de viragem.
Após todo esse processo agora é possível calcular a alcalinidade total, por meio da fórmula: 
 
Que deram os seguintes resultados:
	Amostra de Água
	Alcalinidade (mgCaCO/L)
	
	A
	B
	C
	D
	Média
	±DP
	Esgoto Sintético
	15,87
	23,85
	17,63
	17,63
	18,7
	3,5
	Represa do gloria
	4,88
	7,26
	5,18
	5,18
	5,6
	1,1
Tabela 2: Alcalinidade total.
Como foi sugerido anteriormente, as amostras estariam com pH abaixo de 8,3, devido à fenolftaleína. Amostras com pH entre 4,4 e 8,3 indicam alcalinidade devida inteiramente aos bicarbonatos, CO2 livre presente na amostra e ausente de carbonatos normais.
Percebe-se que quanto maior o volume de H2SO4 gasto na titulação, maior a alcalinidade. Isso significa que é preciso acrescentar mais ácido na amostra devido a maior presença de carbonatos e bicarbonatos, compostos que dão caráter básico à amostra.
A alcalinidade das águas não representa risco potencial à saúde pública. Provoca alteração no paladar e a rejeição da água em concentrações inferiores àquelas que eventualmente pudessem trazer prejuízos mais sérios. A alcalinidade não se constitui em padrão de potabilidade, ficando este efeito limitado pelo valor do pH. Também não é padrão de classificação de águas naturais nem de emissão de esgotos, sendo que a importância deste parâmetro se concentra no controle de determinados processos unitários utilizados em estações de tratamento de águas para abastecimento e residuárias. A redução da alcalinidade das águas é feita mediante a adição de substâncias neutralizadoras, as mesmas indicadas para o abaixamento de pH.
CLORETOS
 O cloreto é o ânion Cl- que se apresenta nas águas subterrâneas através de solos e rochas. Nas águas superficiais são fontes relevantes as descargas de esgotos sanitários, sendo que cada pessoa expele através da urina cerca de 6 g de cloreto por dia, o que faz com que os esgotos apresentem concentrações de cloreto que ultrapassam a 15 mg/L.
 Para avaliar a quantidade de cloreto nas amostras, inicialmente, foi feita a padronização da solução do padrão de cloreto de sódio (NaCl) 0,0141N em água deionizada. A tabela a seguir indica os volumes de Nitrato de prata (AgNO3) usados na titulação da solução padrão e a amostra controle (branco) :
	Amostra de água
	Volume AgNO3 (mL)
	
	A
	B
	C
	B
	Branco (B*)
	0,7
	0,6
	1,7
	1,7
	Esgoto sintético (A*)
	34,7
	33,4
	33,8
	33
	Represa Glória (A*)
	0,7
	0,4
	1,2
	0,9
 Tabela 3: Volume de AgNO3 obtido na titulação de NaCl.
Após titulação, torna-se possível calcular a normalidade de AgNO3, a partir da equação :
 Onde “A” representa o volume médio de AgNO3 gastos na titulação de NaCl e “B” é o volume médio do branco gastos na titulação NaCl. 
Na análise de cloretos também, calcula-se o fator de correção:
Após o cálculo da normalidade, encontrando-se o valor de e o fator de correção, de....é possível obter a concentração de íons cloreto por volume presente em cada amostra, a partir da fórmula:
Logo:
	Amostra de Água
	Cloreto (mg Cl/L)
	
	A
	B
	C
	D
	Média
	±DP
	Branco
	0,5
	0,5
	1,7
	54,39
	14,3
	26,8
	Esgoto Sintético
	166,58
	162,93
	160,08
	184,54
	168,5
	11,0
	Represa do gloria
	0
	0*
	0,05
	0*
	0,0
	0,0
Tabela 4: Quantidade de cloreto.
A Resolução CONAMA 357/2005, aborda que águas com até 250mg/L de cloretos estão dentro das classes 1, 2 e 3 e estão inclusas dentro do Padrão de Potabilidade – MS 2914/2011 indicando qualidade dá água para consumo humano. Percebe-se que nas amostras analisadas, as análises de cloretos não se aplicam, devido aos índices obtidos para a Represa do Glória, os quais representaram a ausência de cloretos nessa amostra já no caso do Esgoto sintético a concentração excedeu os limites estabelecidos pela Resolução. A alta concentração encontrada no Esgoto sintético era esperada, uma vez que confirma ser uma amostra com alta quantidade de despejos orgânicos e inorgânicos além de conter resíduos domésticos e industriais.
5.CONCLUSÃO 
De forma geral, um importante aspecto relacionado à poluição dos principais rios brasileiros, refere-se à carga de poluentes recebida de seus contribuintes, principalmente os que atravessam as áreas urbanas. Ambientes com maior influência antrópica apresentaram visivelmente maiores variações do que os outros.
A alcalinidade das águas associa-se à dureza, sendo responsável pela precipitação de carbonatos principalmente em sistemas de águas quentes, provocando a formação de incrustações.
Tanto nas amostras de alcalinidade quanto nas amostras de cloreto do esgoto sintético, os valores encontrados para ambas concentrações são consideravelmente maiores em relação as amostras da represa do Glória. Tal resultado era esperado, tendo em vista que ambos parâmetros estão relacionados com ambientes com certo grau de poluição de acordo com sua concentração.
Os altos valores de cloretos para o esgoto sintético já eram esperados, pois tal parâmetro está relacionado com descarga de esgoto sanitário e efluente industrial em um corpo d´agua, sem tratamento adequado. Já os valores do mesmo parâmetro para a represa do Glória são bem baixos, o que caracteriza um ambiente que não possui descarga pontual irregular, tanto de esgoto sanitário quanto de efluente industrial.
Para alcalinidade os valores encontrados no esgoto sintético também foram maiores que os valores encontrados para a represa do Glória. Esse resultado também era esperado, tendo em vista que os principais componentes da alcalinidade são os sais do ácido carbônico, ou seja, bicarbonatos e carbonatos, e os hidróxidos, compostos em maiores concentrações em ambientes poluídos.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
MATTA, M. A. da S. – 2002 – Fundamentos Hidrogeológicos para a Gestão Integrada dos Recursos Hídricos da Região Metropolitana de Belém/Ananindeua – Pará, Brasil. Belém, Universidade Federal do Pará. Centro de Geociências. 292p. (Tese de Doutorado).
MORITA, D.M. e PIVELI, R. P., “Ânions de Interessenos Estudos de Controle da Qualidade das Águas”. Em: Caracterização de Águas Residuárias. Curso elaborado para a Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo – SABESP. São Paulo. Janeiro.
OLIVEIRA, V. M.; SILVA, M. S. G.; MEDEIROS, C. B. et al. Avaliações físicas, químicas e biológicas da microbacia do córrego Modeneis em Limeira-SP. Engenharia Ambiental, Espírito Santo do Pinhal, v.5, n.1, p.086- 096 2008.
SILVA, G. S.; JARDIM, W. F. Aplicação do método da carga máxima total diária (CMTD) para a amônia no rio Atibaia, região de Campinas/Paulínia – SP. Engenharia Sanitária e Ambiental, Rio de Janeiro, v. 12, n. 2, p. 160-168, 2007.