ALCALINIDADE

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��DETERMINAÇÃO DE ALCALINIDADE�Código: TratAeR ����Revisão: 00
����Emissão: 13/09/2018
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SUMÁRIO
OBJETIVOS
INTRODUÇÃO TEÓRICA
MATERIAIS, REAGENTES E APARELHAGEM
SEGURANÇA, MEIO AMBIENTE E SAÚDE
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 
DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA E COMPLEMENTARES
1. OBJETIVOS
Determinar a alcalinidade de uma amostra de água de piscina e destilada utilizando o método titulométrico.
2. INTRODUÇÃO TEÓRICA
A medida de alcalinidade total da água é a soma de todas as formas de alcalinidade, incluindo a concentração de hidróxidos, carbonatos e bicarbonatos, todos na forma de carbonato de cálcio. Outros sais, como boratos, silicatos e fosfatos também contribuem para a alcalinidade da água, mas são desconsiderados devido à sua baixa representatividade. Este fator também pode ser entendido como a capacidade que a água possui para neutralizar os ácidos. A alcalinidade das águas não apresenta riscos elevados à saúde.
A presença de bicarbonatos e carbonatos em água se deve principalmente à sua dissolução no solo. A presença de hidróxidos em águas naturais está muito associada com a descarga de efluentes em indústrias, onde bases fortes como soda cáustica e cal hidratada são bastante utilizadas.
A alcalinidade se torna importante para o tratamento da água, uma vez que a quantidade dos produtos químicos utilizados é definida a partir de seu teor. Em geral, as águas apresentam alcalinidade natural em concentrações que possibilitam a reação com o sulfato de alumínio nos processos de tratamento. Porém, quando não há alcalinidade, ou ela é muito baixa, é preciso provocar uma alcalinidade artificial através da adição de substâncias alcalinas, como a cal hidratada ou o carbonato de sódio, para que esta reação aconteça.
Em contrapartida, quando a alcalinidade é muito alta, acidifica-se a água até a reação com o sulfato de alumínio ou outro produto utilizado no tratamento seja favorecida.
O processo de determinação da alcalinidade das águas é feito por meio de uma titulação de neutralização ácido-base com ácido sulfúrico, geralmente com concentração 0,01 mol.L-1. Uma amostra de água apresenta alcalinidade de seu pH for inferior à 4,5. A água pode apresentar acidez e alcalinidade simultaneamente na faixa de pH entre 4,5 e 8,3, por conta do equilíbrio gás carbônico/bicarbonato/carbonato, com um poder de neutralização devido ao deslocamento deste equilíbrio, sem que haja uma grande variação do pH, caracterizando um tampão.
De acordo com a Portaria MS nº 1.469, de 29 de dezembro de 2000 águas para o abastecimento público (consumo alimentar) - captadas por quaisquer processos, tratadas ou não, devendo satisfazer as seguintes características: Alcalinidade de hidróxidos – zero, alcalinidade de carbonatos – até 120mg/litro em CaCO3 e alcalinidade de bicarbonatos – até 250mg/litro em CaCO3.
3. MATERIAIS, REAGENTES E APARELHAGEM
Solução de ácido sulfúrico (H2SO4) 0,01 mol/L com fator de correção fc., solução de fenolftaleína, solução de alaranjado de metila, Becker, erlenmeyer de 250mL, bureta, pipeta volumétrica, suporte universal e garra para bureta.
4. SEGURANÇA, MEIO AMBIENTE E SAÚDE
As Fichas de Informações de Segurança de Produtos Químicos (FISPQ) dos reagentes empregados neste experimento estarão disponíveis para consulta no laboratório onde o mesmo for executado e abordam suas propriedades físico-químicas, riscos potenciais à saúde e toxicidade, procedimentos de primeiros socorros, requisitos especiais de manuseio e estocagem, procedimentos em caso de vazamento e acidente. O descarte não deverá ser na pia devido o uso de ácido sulfúrico que mesmo em concentrações baixas se torna prejudicial à vida aquática além da contaminação do solo. O descarte está devidamente identificado como “Sulfetos”.
5. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
- As amostras devem ser coletadas em frascos plásticos limpos ou garrafas de vidro. Encher completamente e tampar firmemente, evitar agitação excessiva ou exposição prolongada ao ar. As amostras devem ser analisadas logo que possível após a coleta, mas podem ser armazenadas pelo menos 24 horas em resfriamento a 4° C.
- Encher a bureta com a solução de H2SO4 0,01 mol/L.
- Transferir 100 mL da amostra (Va) da água para um erlenmeyer de 250 mL utilizando pipeta volumétrica.
- Adicionar 3 gotas de solução de fenolftaleína e observar. Se a amostra apresentar coloração vermelha ou rosa, titule-a com H2SO4 0,01 mol/L até desaparecimento da cor e anotar o volume gasto (V1). (surgindo uma coloração rosa, significa a possibilidade da presença de hidróxido, ou de carbonato, ou hidróxido/carbonato simultaneamente na amostra de água. Se após a adição de fenolftaleína a amostra se mantiver incolor, afirmamos que a alcalinidade à fenolftaleína é igual a zero).
- Adicionar, na mesma amostra, 3 gotas de alaranjado de metila e observar. Se a amostra ficar amarela, titular com H2SO4 0,01 mol/L até o aparecimento de uma coloração levemente avermelhada e anotar o volume gasto (V2). (quando se utiliza o metilorange, caso a amostra tome a coloração laranja ou avermelhada a alcalinidade ao metilorange é zero. Se a amostra apresenta coloração amarela, iremos avaliar a alcalinidade ao metilorange com o ácido).
- Ao se iniciar a adição de solução ácida, irá ocorrer primeiro a reação com o íon mais básico e a seguir com os mais fracos. Sendo a ordem de basicidade: hidróxido, carbonato e bicarbonato teremos:
H2SO4 + 2 OH- ( 2 H2O + SO42-
H2SO4 + 2CO32- ( 2 HCO3- + SO42-
H2SO4 + 2 HCO3- ( 2 H2O + SO42- + 2 CO2
- Determinar o volume total Vt (V1 + V2) gasto na titulação.
- Cálculo da alcalinidade: 
a) A alcalinidade total (At) é expressa por: 		
b) Alcalinidade à fenolftaleína (Af) é expressa por: 	
6. APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS
1. Qual é a faixa de alcalinidade das amostras de águas naturais em termos de CaCO3, em mg/L.
A maioria das águas naturais apresentam valores de alcalinidade na faixa de 30 a 500 mg/L de CaCO3, sendo esta a unidade usada para a expressão deste parâmetro.
2. Qual é a principal fonte de alcalinidade nas águas naturais?
A principal fonte de alcalinidade decorre da descarga de efluentes de indústrias, onde se empregam bases fortes como soda cáustica e cal hidratada.
3. Qual é a relação do conceito de alcalinidade com um sistema tampão?
A alcalinidade pode ser definida como a quantidade de substâncias presentes na água e que atuam como um sistema tampão. Se em água com pH=7 for adicionada uma pequena quantidade de um ácido fraco, seu pH mudará rapidamente. Numa água com certa alcalinidade, a adição de um pouco de ácido fraco não provocará o aumento do pH, pois os íons presentes irão neutralizar o ácido.
7. DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA E COMPLEMENTARES
Brasil. Fundação Nacional de Saúde. Manual prático de análise de água / Fundação Nacional de Saúde – 4. Ed. – Brasília: Funasa, 2013. 150 p.
Características Químicas das Águas: pH, Acidez, Alcalinidade e Dureza. Capítulo 7.
SILVA, A. L. Alcalinidade. InfoEscola – Navegando e Aprendendo. Acessado em 02/09/2018. Link para acesso: https://www.infoescola.com/quimica/alcalinidade/
Portaria 1.469 de 29 de dezembro de 2000. Disponível em: http://www.anvisa.gov.br/anvisalegis/resol/12_78_aguas.htm. Acessado: 13/09/2018
Coordenação de Laboratórios (DIPEX) – Contatos: E-mail: laboratório.vv@ifes.edu.br/ Tel: (27) 3149-0835��