analise de cloreto

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Norma Técnica SABESP
NTS 009
Cloreto
Método de Ensaio
São Paulo
Agosto - 2001
NTS 009 : 2001 Norma Técnica SABESP
17/08/2001
S U M Á R I O
INTRODUÇÃO ......................................................................................................................1
1 ESCOPO ............................................................................................................................1
2 CAMPO DE APLICAÇÃO..................................................................................................1
3 INTERFERENTES .............................................................................................................1
3.1 No método A ..................................................................................................................2
3.2 No método B ..................................................................................................................2
4 REFERÊNCIAS NORMATIVAS.........................................................................................2
5 PRINCÍPIOS.......................................................................................................................2
6 REAÇÕES..........................................................................................................................2
7 REAGENTES.....................................................................................................................3
7.1 Lista de reagentes .........................................................................................................3
7.2 Solução indicadora de cromato de potássio 5% (m/v) .............................................3
7.3 Suspensão de hidróxido de alumínio .........................................................................3
7.4 Solução indicadora mista.............................................................................................3
7.5 Solução indicadora ácida .............................................................................................4
8 MATERIAIS E EQUIPAMENTOS......................................................................................4
8.1 Limpeza e preparação de materiais ............................................................................4
9 COLETA E PRESERVAÇÃO DE AMOSTRAS ................................................................4
10 PROCEDIMENTO............................................................................................................4
10.1 Tratamento preliminar da amostra............................................................................4
10.2 Método A: Nitrato de mercúrio (para concentrações maiores que 100 mg Cl-/L)4
10.3 Método B: Nitrato de prata (para concentrações menores que 100 mg Cl-/L).....5
11 EXPRESSÃO DOS RESULTADOS................................................................................5
11.1 Método A ......................................................................................................................6
11.2 Método B ......................................................................................................................6
12 BIBLIOGRAFIA................................................................................................................6
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Cloreto
INTRODUÇÃO
Nas águas superficiais, são fontes importantes de cloretos 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 cloretos superiores a
15mg/L.
Diversos são os efluentes industriais que apresentam concentrações elevadas de
cloretos como os da indústria do petróleo, algumas indústrias farmacêuticas, curtumes,
etc. Nas regiões costeiras, através da chamada intrusão da cunha salina, são
encontradas águas com altos teores de cloreto. Os cloretos se apresentam na sua forma
mais comum, como cloreto de sódio, composto de presença diária na dieta humana.
Sendo assim os limites fixados à água para consumo humano baseiam-se mais em razão
do gosto que lhe confere que por motivos de toxicidade. Altas concentrações de cloreto
provocam sabor desagradável em águas, aumentando o potencial corrosivo das mesmas.
1 ESCOPO
Estabelecer os métodos para a determinação de cloretos em amostras de água (natural,
mineral, de abastecimento) e de efluentes domésticos e industriais. Esses métodos são
subdivididos em:
A) Método do Nitrato de Mercúrio IIII - é menos susceptível à interferência do que o
método argentométrico e emprega difenilcarbazona como indicador tanto do ponto final
de titulação quanto da faixa de pH.
B) Método Argentométrico - adequado para amostra de água que apresenta cloreto na
concentração de 0,15 a 10 mg na porção a ser titulada. A solução titulante é de nitrato de
prata, padronizada com uma solução de cloreto de sódio e o indicador é o cromato de
potássio.
2 CAMPO DE APLICAÇÃO
Para as águas de abastecimento público, a concentração de cloretos constitui-se em
padrão de potabilidade, segundo a legislação vigente. Os cloretos provocam sabor na
água, sendo o de sódio o mais restritivo por provocar sabor em concentrações da ordem
de 250 mg/L, valor este que é tomado como padrão de potabilidade. No caso do cloreto
de cálcio, o sabor só é perceptível em concentrações superiores a 1000 mg/L. Os
cloretos provocam corrosão em estruturas hidráulicas, como por exemplo, emissários
submarinos que são utilizados para a disposição oceânica de esgotos sanitários.
Interferem na análise de DQO e embora esta interferência seja atenuada pela adição de
sulfato de mercúrio II, as análises de DQO da água do mar não apresentam resultados
confiáveis. Os cloretos apresentam também influências nas características dos
ecossistemas aquáticos naturais, por provocarem alterações na pressão osmótica nas
células de microrganismos.
3 INTERFERENTES
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3.1 No método A
interferem:
· brometo e iodeto que são titulados como cloreto;
· íons cromato, férrico e sulfito em concentração acima de 10 mg/L;
· cor e turbidez.
3.2 No método B
interferem:
· brometo, iodeto e cianeto que são titulados como cloreto;
· sulfeto, tiossulfato e sulfito que podem ser removidos pelo tratamento com peróxido
de hidrogênio;
· ortofosfato em concentrações acima de 25 mg/L, porque precipita como fosfato de
prata;
· ferro em concentração acima de 10 mg/L, mascarando o ponto final;
· cor e turbidez.
4 REFERÊNCIAS NORMATIVAS
NBR 13797/97 - Água – Determinação de cloretos – Métodos titulométricos do nitrato
mercúrico e do nitrato de prata.
5 PRINCÍPIOS
Método A - O cloreto é titulado com solução padrão de nitrato de mercúrio em pH entre
2,3 a 2,8, havendo formação de cloreto de mercúrio II solúvel, mas pouco dissociado. O
excesso de titulante é detectado com difenilcarbazona, pela formação de um complexo
de mercúrio de cor púrpura.
Método B - O cloreto, a partir de soluções neutras ou levemente alcalinas, é precipitado
quantitativamente como cloreto de prata pelo nitrato de prata, sendo o ponto final
indicado pela formação de cromato de prata de cor vermelho-tijolo.
6 REAÇÕES
As seguintes reações ocorrem durante a análise de cloretos:
Método A:
a) 2Cl- + Hg2+ è HgCl2 (aq.), o ponto final da titulação pode ser detectado usando a
difenilcarbazona como indicador de pH que realça o ponto final de titulação, com o
desenvolvimento da cor roxa permanente.
Método B:
b) NaCl + AgNO3 è AgCl¯ + NaNO3
 2AgNO3 + K2CrO4 è Ag2CrO4¯ + 2KNO3
O ponto final de titulação é atingido com a formação de um precipitado vermelho-tijolo
que é o cromato de prata.
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7 REAGENTES
7.1 Lista de reagentes
7.1.1 Método A:
- Ácido nítrico p.a. - HNO3- Ácido sulfúrico p.a. - H2SO4
- Álcool etílico - C2H5OH ou isopropílico - C3H7OH
- Azul de bromofenol - C19H10Br4O5S
- Carbonato de sódio p.a. - Na2CO3
- Cloreto de sódio p.a. - NaCl
- Difenilcarbazona - C13H12N4O
- Hidróxido de amônio p.a. - NH4OH
- Hidróxido de sódio p.a. - NaOH
- Nitrato de mercúrio II p.a. - Hg(NO3)2.12H2O
- Peróxido de hidrogênio p.a. 30% - H2O2
- Sulfato de alumínio e potássio - AlK(SO4)2
- Xilenocianol FF p.a. - C25H27N2NaO6S2
7.1.2 Método B:
- Ácido sulfúrico p.a. - H2SO4
- Cromato de potássio p.a. - K2CrO4
- Cloreto de sódio p.a. - NaCl
- Hidróxido de amônio p.a. - NH4OH
- Hidróxido de sódio p.a. - NaOH
- Nitrato de prata p.a. - AgNO3
- Peróxido de hidrogênio p.a. 30% - H2O2
- Sulfato de alumínio e potássio - AlK(SO4)2
7.2 Solução indicadora de cromato de potássio 5% (m/v)
Dissolver 50 g de cromato de potássio em um pouco de água deionizada. Adicionar
solução de nitrato de prata até a formação de um precipitado vermelho. Deixar em
repouso por 12 horas, filtrar e diluir para um litro com água deionizada em balão
volumétrico.
7.3 Suspensão de hidróxido de alumínio
Dissolver 125 g de sulfato de alumínio e potássio p.a. em 1000 mL de água deionizada.
Aquecer a 60°C e adicionar 55 mL hidróxido de amônio p.a. lentamente e com agitação.
Deixar em repouso por 1 hora, transferir para um béquer de 2 litros e lavar o precipitado
várias vezes por adição de água deionizada, misturar e decantar, até que a água de
lavagem não contenha mais cloreto. Quando preparada recentemente, a suspensão
ocupa um volume aproximado de 1000 mL.
7.4 Solução indicadora mista
Dissolver 0,5 g de difenilcarbazona p. a. e 0,05 g de azul de bromofenol p.a. em 75 mL de
álcool etílico ou álcool isopropílico e completar o volume para 100 mL com álcool.
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7.5 Solução indicadora ácida
Dissolver na ordem, 250 mg de difenilcarbazona p.a., 4,0 mL de ácido nítrico e 30 mg de
xilenocianol FF p.a. em 100 mL de álcool etílico p.a. ou isopropílico p.a. a 95%.
Armazenar em frasco âmbar e refrigerar. A solução não é estável indefinidamente;
quando deteriorada causa erros positivos.
8 MATERIAIS E EQUIPAMENTOS
- Agitador magnético
- Bureta de 25 mL
- Erlenmeyer de 250 mL
- Pipetas volumétricas de diversos volumes
- Proveta de 100 mL.
8.1 Limpeza e preparação de materiais
Toda vidraria deve ser lavada com sabão neutro e água deionizada.
9 COLETA E PRESERVAÇÃO DE AMOSTRAS
A coleta de amostra é efetuada em frasco de polietileno e o volume necessário é de
200mL e não há preservação. O prazo para análise é de 28 dias.
10 PROCEDIMENTO
10.1 Tratamento preliminar da amostra
Caso a amostra apresente cor e/ou turbidez, transferir 100 mL de amostra para um
béquer, adicionar 3 mL de suspensão de hidróxido de alumínio e agitar rapidamente
durante 1 minuto e lentamente por 5 minutos. Após, deixar decantar, filtrar em papel de
filtro para filtração rápida.
No caso da presença de íons sulfito, sulfeto e tiossulfato, ajustar o pH na faixa de 7 a 10
utilizando solução de ácido sulfúrico ou de hidróxido de sódio e adicionar 1 mL de
peróxido de hidrogênio para cada 100 mL de amostra. Agitar durante 1 minuto e
prosseguir a análise.
10.2 Método A: Nitrato de mercúrio (para concentrações maiores que 100 mg Cl-/L)
- Transferir 50 mL de amostra ou uma alíquota diluída a 50 mL para um erlenmeyer de
250mL;
- Adicionar 0,5 mL do indicador misto e misturar bem. A solução deve apresentar cor
púrpura;
- Adicionar a solução de ácido nítrico 0,1M, gota a gota, até o desenvolvimento da cor
amarela;
- Titular com solução de nitrato de mercúrio 0,0705M até aparecimento de cor roxa
permanente;
- Titular uma prova em branco, usando água deionizada, seguindo o mesmo
procedimento da amostra.
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Padronização:
- Diluir 10 mL de solução padrão de cloreto de sódio 0,141M a 50 mL com água
deionizada;
- Adicionar 10 mg de carbonato de sódio p. a. e 1,0 mL da solução indicadora ácida;
- Titular com solução de nitrato de mercúrio 0,0705M até a primeira coloração púrpura
permanente.
- Calcular a molaridade através de:
2
11
2 2V
xVM
M =
onde:
M1 = Molaridade do NaCl 0,141M
V1 = Volume de NaCl (10 mL)
M2 = Molaridade real do nitrato de mercúrio - Hg(NO3)2
V2 = Volume de nitrato de mercúrio gasto na titulação.
10.3 Método B: Nitrato de prata (para concentrações menores que 100 mg Cl-/L)
- Transferir 50 mL de amostra ou uma alíquota diluída a 50 mL para um erlenmeyer de
250 mL;
- Ajustar o pH da amostra entre 7 e 10 com solução de ácido sulfúrico ou solução de
hidróxido de sódio;
- Adicionar 0,5 mL da solução indicadora de cromato de potássio;
- Titular com solução padrão de nitrato de prata 0,0141M até o aparecimento da
coloração vermelho-tijolo, característica do ponto final;
- Titular uma prova em branco, usando água deionizada, seguindo o mesmo
procedimento da amostra.
Padronização:
- Diluir 10 mL da solução padrão de cloreto de sódio a 50 mL com água deionizada;
- Ajustar o pH entre 7 e 10 com solução de ácido sulfúrico ou hidróxido de sódio;
- Adicionar 0,5 mL da solução indicadora de cromato de potássio;
- Titular com solução padrão de nitrato de prata até o aparecimento de coloração
vermelho-tijolo (característica do ponto final da titulação).
- Calcular a molaridade através de:
M1 x V1
M2 = V2
onde:
M1 = Molaridade do NaCl 0,141M
V1 = Volume de NaCl (10 mL)
M2 = Molaridade real do nitrato de prata - AgNO3
V2 = Volume de nitrato de prata gasto na titulação
11 EXPRESSÃO DOS RESULTADOS
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11.1 Método A
A concentração de cloreto é dada por:
mg Cl (Va – Vb) x 2 x M2 x 35450
L
=
mL da amostra
Va = mL de solução de nitrato de mercúrio gastos para titular a amostra
Vb = mL de solução de nitrato de mercúrio gastos para titular prova em branco
M2 = molaridade da solução de nitrato de mercúrio.
11.2 Método B
A concentração de cloreto é dada por:
mg Cl (Va – Vb) x M2 x 35450
L
=
mL da amostra
Va = mL de solução de nitrato de prata gastos para titular a amostra
Vb = mL de solução de nitrato de prata gastos para titular a prova em branco
M2 = molaridade da solução de nitrato de prata.
12 BIBLIOGRAFIA
- Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20th edition, 1998.
- Análises Físico-químicas para Controle das Estações de Tratamento de Esgoto
(CETESB).
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Cloreto
Considerações finais:
1) Esta norma técnica, como qualquer outra, é um documento dinâmico, podendo
ser alterada ou ampliada sempre que for necessário. Sugestões e comentários
devem ser enviados à Divisão de Normas Técnicas – TDGN.
2) Tomaram parte na elaboração desta Norma:
ÁREA UNIDADE DE
TRABALHO
NOME
A AELP Vera Lúcia de Andrade Aguiar
A AELG Moacir F. Brito
A AEOB Francisco Novais
A AAHL Elvira A. Simi Venckunas
I IAOC Anna Cristina Kira Saeki
I IBOC Amélia Yoshie O. Kihara
I IGOC Orlando Antunes Cintra Fº
I IVOC José Aparecido Oliveira Leme
L LBTC Marco Antônio Silva de Oliveira
M MCEC Maria Teresa Berardis
M MOEC Sueli Ap. V. Lobo Freire
M MSEC Márcia Cecília Glasser S. da Costa
T TDGN Maria Célia Goulart
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17/08/2001
Sabesp - Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo
Diretoria Técnica e Meio Ambiente - T
Superintendência de Pesquisa e Desenvolvimento Tecnológico - TD
Divisão de Normas Técnicas - TDGN
Rua Costa Carvalho, 300 - CEP 05429-900
São Paulo - SP - Brasil
Telefone: (011) 3030-4839 / FAX: (011) 3814-6323
E-MAIL: mgoulart@sabesp.com.br
- Palavras-chave: cloreto, água, esgoto, análise química
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