Relatório Determinação da alcalinidade

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Ministério da Educação
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Campus Francisco Beltrão
 /Engenharia Ambiental
Angela Ariane Dalzoto Graniska
Jéssica Briskievicz
Panthy Michelle Boffe
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA 07: Determinação da alcalinidade em águas 
Francisco Beltrão
Jan/2014
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SUMÁRIO
31 INTRODUÇÃO	�
42 OBJETIVO	�
53 MATERIAIS E MÉTODOS	�
	53.1 MATERIAIS	�
	53.2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL	�
53.2.1	Padronização da solução de H2SO4 (0,01 mol/L)	�
63.2.2	Determinação de alcalinidade das amostras	�
74 RESULTADOS E DISCUSSÕES	�
95 CONCLUSÃO	�
10REFERÊNCIAS	�
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1 INTRODUÇÃO
A alcalinidade presente na água é definida como sendo a capacidade destas neutralizarem compostos ácidos, devido a presença de bicarbonatos, carbonatos e hidróxidos, quase sempre de metais alcalinos ou alcalinos terrosos (sódio, potássio, cálcio, magnésio) e, ocasionalmente boratos, silicatos e fosfatos. É expressa em miligrama por litro de carbonato de cálcio equivalente (ABNT, 1996).
A alcalinidade total de uma amostra de água é dada pelo somatório das diferentes formas de alcalinidade existentes, ou seja, é a concentração de carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos, expressa em termos de carbonato de cálcio. Pode-se dizer que a alcalinidade mede a capacidade da água em neutralizar os ácidos. A medida da alcalinidade é extremamente importante no processo de tratamento de água, pois é em função do seu teor que se estabelece a dosagem dos produtos químicos utilizados, sendo que, geralmente, as águas superficiais apresentam alcalinidade natural em concentração suficiente para reagir com o sulfato de alumínio nos processos de tratamento (BRASIL, 2006).
O teor alcalino da água auxilia na determinação da dosagem das substâncias floculantes, no tratamento da água e de despejos industriais, juntamente com outros parâmetros analisados, fornece informações para o estudo das características corrosivas ou incrustantes da água (COLOMBO, 2013). 
Quando a alcalinidade é muito baixa existe a necessidade de ajustá-la artificialmente com aplicação de substâncias alcalinas, como cal hidratada ou carbonato de sódio, para que o tratamento seja adequado. Quando a alcalinidade é muito elevada, procede-se ao contrário, acidificando-se a água até a obtenção de um teor alcalino suficiente para reagir com o sulfato de alumínio ou outro produto utilizado no tratamento da água (BRASIL, 2006).
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2 OBJETIVO
Determinar a alcalinidade total e á fenolftaleína em amostras de água para abastecimento público e águas naturais em geral, através do método titulométrico com indicador, e realizar as atribuições ás alcalinidades relativas a hidróxidos, carbonatos e bicarbonatos.
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MATERIAIS E MÉTODOS
MATERIAIS
Erlenmeyer 
Piseta de água destilada
Pipeta volumétrica
Papel toalha
Béqueres
Proveta
Bureta
Suporte universal
Garra para bureta
Amostras de água para abastecimento 
Indicador misto
Solução de ácido sulfúrico (0,01 mol/L)
Solução de fenolftaleína
Solução de metilorange
Solução de carbonato de sódio
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Para a prática, foram utilizadas amostras de água para abastecimento público, coletadas no campus da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – FB e amostras de água bruta.
Padronização da solução de H2SO4 (0,01 mol/L)
Em um erlenmeyer, com o auxílio da pipeta volumétrica foi transferido 10 mL da solução de Na2CO3 e adicionado 90 mL de água destilada, acrescido de 4 gotas do indicador misto ao qual deixou a solução com coloração esverdeada.
Na bureta de 25 mL, foi adicionado a solução de H2SO4 (0,01 mol/L). a titulação foi realizada até a mudança da cor esverdeada para salmão da solução de Na2CO3.
O cálculo do fator de correção deu-se através da seguinte equação: 
	Sabe-se que, , então substituindo (2) em (1) obtêm-se que:
,			Eq. 3
Onde é o volume teórico a ser gasto na titulação, e é o volume real gasto na titulação.
Determinação de alcalinidade das amostras 
Para a determinação da alcalinidade nas amostras de água, foram transferidos em dois béqueres, 100 mL de cada uma das amostras. Em seguida foi adicionado 3 gotas da solução de fenolftaleína com o objetivo de alterar a coloração das amostras para rosa. Como em ambas amostras a coloração da água não foi alterada foi adicionado 5 gotas do indicador misto e em seguida titulado com H2SO4 (0,01 mol/L) até a mudança de cor verde para salmão.
Alcalinidade fenolftaleína 
A alcalinidade a fenolftaleína é expressa pela seguinte equação (eq. 3)
 Eq. 4
Onde: V1: volume gasto na titulação até a viragem da coloração rósea para incolor, em mL.
	 N: normalidade do ácido.
	 Va: volume da amostra, em mL
Alcalinidade total
 
A alcalinidade total é expressa através da seguinte equação (eq. 4)
		Eq. 5
Onde: V2: volume de H2SO4 gasto na titulação até a viragem da coloração verde para salmão, em mL.
	 N: normalidade do ácido.
	 Va: volume da amostra, em mL
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Na titulação realizada em laboratório para a padronização da solução de H2SO4, esperava-se gastar um volume de 25 mL, mas o volume real gasto foi de 51,2 mL. Logo, o fator de correção é de 0,447. A fim de garantir um experimento confiável, o fator de correção deveria ser igual a 1, porém, neste caso o resultado obtido foi muito abaixo do esperado, reduzindo a confiabilidade do experimento.
Entretanto, apesar da pouca confiabilidade dos dados foi dado sequencia no experimento. De acordo com metodologia utilizada para a determinação da alcalinidade, a tabela a seguir (Tabela 1) apresenta os resultados obtidos em laboratório através da titulação para o cálculo da alcalinidade total e a fenolftaleína.
Tabela 1: Volume de H2SO4 em mL gasto na titulação de Na2CO3.
	Amostras
	Volume de H2SO4 gasto na titulação (mL)
	Água de abastecimento público
	7,35
	Água bruta
	54,5
Realizando os cálculos para as equações 4 e 5, temos que a alcalinidade total da amostra para abastecimento é igual a 16,42 mg CaCO3/L e para a amostra de água bruta igual a 121,8 (mg CaCO3/L). Logo observou-se também que a alcalinidade a fenolftaleína de ambas as amostras é igual a 0, uma vez que no momento em que foi adicionado três gostas de fenolftaleína para a preparação das amostras para titulação as mesmas não apresentaram reação, permanecendo-as incolores e portanto, não necessitando de titulação.
Analisando a tabela de relação de alcalinidade (Tabela 2), nota-se que a amostra de água de abastecimento e de água bruta tem sua alcalinidade representada por bicarbonatos.
Tabela 2: Relação de alcalinidade
	Resultado da titulação
	Hidróxidos (mg CaCO3/L)
	Carbonatos (mg CaCO3/L)
	Bicarbonatos (mg CaCO3/L)
	F = 0
	0
	0
	T
	F < (1/2) T
	2F
	2
	T – 2F
	F = (1/2) T
	0
	2F
	0
	F > (1/2) T
	2F – T
	S (T-F)
	0
	F = T
	T
	0
	0
5 CONCLUSÃO
Apesar dos resultados obtidos em laboratório não serem totalmente confiáveis devido ao baixo valor do fator de correção (0,447) os valores da alcalinidade total encontram-se dentro do esperado, pois, a alcalinidade total da amostra de água bruta foi maior que a alcalinidade da amostra da água de abastecimento.
	Quanto ao baixo valor do fator de correção possivelmente se deve a uma falha laboratorial, ao qual a concentração molar da solução de H2SO4 não estava adequada para a realização do experimento.
	Notou-se também que ambas as amostras não apresentaram alcalinidade a fenolftaleína.
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REFERÊNCIAS
BRASIL. Fundação Nacional de Saúde. Manual prático de análise de água. 2ª ed. rev., Brasília – DF, 2006.
COLOMBO. Notas da aula: determinação da alcalinidade em águas. Disciplina: análise de contaminantes ambientais, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba– PR, 2013. Disponível em:	 <http://pessoal.utfpr.edu.br/marcusliz/arquivos/Alcalinidade.pdff>. Acesso em: 29, jan., 2014.
ABNT. NBR 13736: água – determinação de alcalinidade – métodos potenciométrico e titulométrico. São Paulo – SP, nov., 1996.