Relatório de Alcalinidade -Qualidade de águas residuárias

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO – UFMT 
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE CUIABÁ – MT 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL – 
DESA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA 
Alcalinidade 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CUIABÁ – MT 
2019 
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO – UFMT 
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE CUIABÁ – MT 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL – 
DESA 
 
TALITA TELES 
THAIS LIMA 
VITÓRIA ANTUNES 
 
 
 
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA: 
ALCALINIDADE 
 
 
 
Relatório apresentado como requisito 
parcial de avaliação à disciplina de 
Qualidade das Águas Residuárias, 
ministrada pelo Prof.ª Dr. Jhonatan Barbosa 
da Silva, do departamento de Engenharia 
Sanitária e Ambiental da UFMT - 
Universidade Federal de Mato Grosso. 
 
 
 
CUIABÁ – MT 
2019 
 
3 
 
Sumário 
 
1. Introdução Teórica .......................................................................... 4 
2. Objetivo........................................................................................... 5 
3. Princípios de Determinação ............................................................ 5 
4. Materiais ......................................................................................... 5 
5. Determinação da Alcalinidade Total ............................................... 6 
6. Determinação da Alcalinidade Hidróxida ........................................ 6 
Figura 1. Fluxograma da análise titulométrica ...................................... 6 
7. Cálculos .......................................................................................... 7 
Tabela 1. Resultados de titulação da alcalinidade hidróxida. ............... 7 
Tabela 2. Resultado da titulação do branco para à alcalinidade hidróxida
 ........................................................................................................................ 7 
Tabela 3. Resultados de titulação da alcalinidade total........................ 8 
Tabela 4. Resultado da titulação do branco para à alcalinidade total .. 8 
Tabela 5. Resultados dos cálculos da alcalinidade hidróxida e total .... 9 
8. Resultados e Discussões................................................................ 9 
9. Conclusão .......................................................................................... 11 
Anexo A ................................................................................................. 11 
Figura 1 .............................................................................................. 11 
Figura 2 .............................................................................................. 12 
Figura 3 .............................................................................................. 12 
Figura 4 .............................................................................................. 13 
Figura 5 .............................................................................................. 13 
Referência Bibliográfica ......................................................................... 14 
 
 
4 
 
1. Introdução Teórica 
 
A alcalinidade da água é representada pela presença dos íons hidróxido, carbonato 
e bicarbonato e refere-se à capacidade do meio aquático de receber H+ ou capacidade 
tampão. Os bicarbonatos e, em menor extensão, os carbonatos, que são menos solúveis, 
dissolvem-se na água devido à sua passagem pelo solo. Se este solo for rico em calcáreo, 
o gás carbônico da água o solubiliza, transformando-o em bicarbonato. Os carbonatos e 
hidróxidos podem aparecer em águas onde ocorrem florações de algas (eutrofizadas), 
sendo que em período de intensa insolação o saldo da fotossíntese em relação à respiração 
é grande e a retirada de gás carbônico provoca elevação de pH para valores que chegam 
a atingir 10 unidades. 
A principal fonte de alcalinidade de hidróxidos em águas naturais decorre da 
descarga de efluentes de indústrias, onde se empregam bases fortes como soda cáustica e 
cal hidratada. Em águas tratadas, pode-se registrar a presença de alcalinidade de 
hidróxidos em águas abrandadas pela cal. 
Alcalinidade de uma amostra de água é a sua capacidade quantitativa de 
neutralizar um ácido forte até um determinado pH (REIS, 2011). Uma água que possui 
alta alcalinidade apresenta valores acima de 2000mg.L-1 de CaCO3. Uma água que possui 
baixa alcalinidade apresenta valores abaixo de 20mg.L-1 de CaCO3. 
As águas subterrâneas constituem o maior reservatório de água doce do 
planeta Terra. Formam-se, essencialmente, a partir da infiltração da água da chuva e uma 
vez no subsolo, podem formar toalhas ou lençóis de água que alimentam as fontes e os 
poços, ou então, circular por entre as fissuras das rochas (ÁGUAS, 2013). 
A água, em condições normais de temperatura e pressão, predomina no 
estado líquido e aparentemente é incolor, inodora e insípida e indispensável a toda e 
qualquer forma de vida (FREITAS, 2013). 
Água potável corresponde a toda água disponível na natureza destinada ao 
consumo e possui características e substâncias dissolvidas que não oferecem riscos para 
os seres vivos que a consomem, como animais e homens. Águas que percolam rochas 
calcárias geralmente possuem alcalinidade elevada. Granitos e gnaisses, rochas comuns 
em muitos estados brasileiros, possuem poucos minerais que contribuem para a 
alcalinidade das águas subterrâneas. 
 
5 
 
2. Objetivo 
 
Determinar em triplicata a alcalinidade hidróxida e total presente na água 
coletada pelo professor Jhonatan Barbosa da Silva no laboratório de análise 
físico-química da universidade federal de Mato Grosso. 
 
3. Princípios de Determinação 
 
A alcalinização é medida volumétricamente pela titulação da amostra da 
água com ácido sulfúrico, ou ácido clorídrico 0,02N em presença de um indicador 
adequado e é expressa em termos de mg/L de CaCo3. 
Chama-se alcalinidade total, aquela alcalinidade em presença do 
indicador de alaranjado de metila, a qual apresenta os bicarbonatos, carbonatos 
e hidróxidos e a metade do carbonato. 
A alcalinidade total à fenolftaleína, permitem o cálculo das várias classes 
de alcalinidade. 
Encontramos este tipo de alcalinidade sempre que o pH da amostra da 
água for igual ou superior a 8,3. Esta alcalinidade à fenolftaleína mede todo o 
hidróxido e metade dos carbonatos. 
 
4. Materiais 
a) Frasco Erlenmeyer de 250 mL; 
b) Bureta de 50 mL; 
c) Fenolftaleína; 
d) Alaranjado de Metila; 
e) Solução de H2SO4 (Ácido Sulfúrico); 
f) Solução de HCL (Ácido Clorídrico); 
g) Pipeta volumétrica de 50 mL; 
6 
 
h) Duas amostras de água. A e B 
 
5. Determinação da Alcalinidade Total 
 
Toma-se 50 ml da amostra de água “A” (pipeta volumétrica) em um frasco 
de erlenmayer e adiciona-se 100mL de água destilada medido em proveta. É 
adicionado 4 gotas de alaranjado de metila, em seguida é titulado com H2SO4 
0,02N devidamente padronizado até o aparecimento da cor laranja avermelhada, 
característico da viragem do indicador. Após, foram repetidos os mesmos 
processos quatro vezes. 
 
6. Determinação da Alcalinidade Hidróxida 
 
Toma-se 50 mL da amostra de água “B” (pipeta volumétrica) em um frasco 
de erlenmayer e adiciona-se 100mL de água destilada medido em proveta. É 
adicionado 4 gotas de fenolftaleína, em seguida é titulado com HCL 0,02N 
devidamente padronizado até o aparecimento da cor rosa para o incolor. Após, 
foram repetidos os mesmos processos três vezes. 
Figura 1. Fluxograma daanálise titulométrica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Autores 
7 
 
7. Cálculos 
ppm de Alcalinidade Total em CaCO3/ Litro = 
 NH2SO4 ou NHCL x Volume Gasto (mL) x Fc x 50 x 1000 
 Volume da Amostra 
 
Onde: NH2SO4 e NHCL = normalidade do H2SO4 0,02N e HCL 0,02N 
 Fc = fator de correção do 
 50 = equivalente grama do CaCO3 
 
Tabela 1. Resultados de titulação da alcalinidade hidróxida. 
 
AMOSTRA “B” 
mL de HCL GASTOS NA 
TITULAÇÃO 
FENOLFTALEÍNA (HCL) 
1 1,7 
2 1,5 
3 3,1 
4 1,6 
MÉDIA = 1,98 
Fonte: Autores 
 
Tabela 2. Resultado da titulação do branco para à alcalinidade hidróxida 
AMOSTRA “B” 
BRANCO 
mL de HCL GASTOS NA 
TITULAÇÃO 
FENOLFTALEÍNA (HCL) 
1 0,0 
Fonte: Autores 
8 
 
Tabela 3. Resultados de titulação da alcalinidade total. 
Fonte: Autores 
 
Tabela 4. Resultado da titulação do branco para à alcalinidade total 
Fonte: Autores 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AMOSTRA “A” 
mL de H2SO4 GASTOS NA TITULAÇÃO 
ALARANJADO DE METILA (H2SO4) 
1 14,4 
2 15,2 
3 12,6 
MÉDIA = 14,06 
AMOSTRA “A” 
BRANCO 
mL de H2SO4 GASTOS NA 
TITULAÇÃO 
ALARANJADO DE METILA (H2SO4) 
1 1,5 
9 
 
Tabela 5. Resultados dos cálculos da alcalinidade hidróxida e total 
Fonte: autores 
 
 
8. Resultados e Discussões 
 
A resolução 357/2005 (CONAMA, 2005) estabelece, para águas doces 
(especial e classes 1, 2 e 3), limites de pH de 6 a 9, porém não há a determinação 
de limites para a alcalinidade. A alcalinidade não é contemplada pelo padrão de 
potabilidade brasileiro, pois não possui significado sanitário. No Brasil as águas 
superficiais apresentam alcalinidade inferiores à 100mg/L CaCO3 (LIBÂNIO, 
2010). 
A alcalinidade segundo Von Sperling (2005) define como a quantidade de 
íons presentes na água que reage para neutralizar os íons hidrogênio. Em outras 
palavras, é a medição da capacidade da água de neutralizar os ácidos. 
Para calcular a eficácia da titulação de cada amostra, foram feitas 
triplicatas, os valores foram comparados com as etapas das titulações 
anteriores. Desta forma, pode-se realizar o comparativo do grau de eficiência 
das análises. 
 
AMOSTRAS 
 
ALCALINIDADE (mg/L CaCo3) 
HIDRÓXIDA TOTAL 
 
A 
 
10,81 
 
- 
 
B 
 
- 
 
7,36 
10 
 
A determinação do branco de uma amostra consiste na execução de uma 
análise nas mesmas condições experimentais usadas na análise da amostra, 
porém na ausência do constituinte de interesse, onde o objetivo é indicar à 
interferência de outras espécies na amostra. 
Pode-se perceber pelos resultados obtidos que na amostra “B” a 
Alcalinidade total o valor obtido foi de 10,81 mg/L CaCO3 e na amostra “A” a 
alcalinidade total o valor foi de 7,36 mg/L de CaCO3, houve uma diminuição, 
porém não tão relevante, devido provavelmente a falta de sais alcalinos que 
impossibilitou à neutralização dos ácidos e consequentemente a água, nessa 
amostra “A” provavelmente apresentou-se um pouco mais ácida. 
Em águas, a alcalinidade total raramente excede 500 mg/L de CaCO3. 
Em concentrações moderadas na água de consumo humano, a alcalinidade total 
não tem nenhum significado sanitário. Contudo, em níveis elevados, pode trazer 
sabor desagradável. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
 
 
 
9. Conclusão 
Tendo em vista os resultados obtidos nas análises, comparados com a 
legislação em questão, é possível sugerir que o valor de alcalinidade obtido está 
enquadrado no intervalo de alcalinidade da maioria das águas naturais (entre 30 
e 500 mg/L de CaCO3), e indica normalidade nos processos de decomposição 
da matéria orgânica, assim como na taxa de respiração dos microrganismos 
(MORAES, 2008). 
 
 
 
Anexo A 
Figura 1. Processo de titulação para determinar a alcalinidade total 
Fonte: autores 
12 
 
Figura 2. Após a determinação do branco (primeiro erlenmayer da direita) e da 
alcalinidade total. 
Fonte: Autores 
 
Figura 3. Antes da determinação da alcalinidade hidróxida 
Fonte: Autores 
13 
 
Figura 4. Após a determinação da alcalinidade hidróxida 
Fonte: Autores 
 
Figura 5. Branco antes e depois da titulação da alcalinidade hidróxida 
Fonte: Autores 
14 
 
Referência Bibliográfica 
 
REIS, D. Relatório de alcalinidade e dureza. 2011. Disponível em:< 
https://www.docsity.com/pt/relatorio-de-alacalinidade-e-
dureza/4800209/>. Acesso em: 19 out 2019. 
 
ÁGUAS subterrâneas. 2013. Disponível em:< 
https://www.infopedia.pt/$aguas-subterraneas> . Acesso em: 19 out 2019. 
 
FREITAS, E. Água potável. 2013. Disponível em:< 
https://brasilescola.uol.com.br/geografia/agua-potavel.htm>. Acesso em: 
19 out 2019. 
 
Brasil. Ministério da Saúde. Fundação Nacional de Saúde. Manual 
de controle da qualidade da água para técnicos que trabalham em ETAS / 
Ministério da Saúde, Fundação Nacional de Saúde. – Brasília : Funasa, 
2014. 
 
Moraes, P. B. Tratamento Biológico e Físico-Químico de Efluentes 
Líquidos. Disponível em: < http://webensino.unicamp.br/ >. Acesso em: 16 
nov 2013. 
 
CONAMA (Conselho Nacional de Meio Ambiente). Resolução n.20, 
de 18 de julho de 1986. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, 
Brasília (DF); 30 jul 1986. 
 
LIBÂNIO, M. Fundamentos de qualidade e tratamento de água. 
2ª Ed. São Paulo: Editora Átomo, 2008. 
 
VON SPERLING, M. V. Introdução a qualidade das águas e ao 
tratamento de esgotos. 3ª Ed. Volume 1. Belo Horizonte: Departamento 
de Engenharia Sanitária e Ambiental; Universidade Federal. 
 
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Moraes, P. B. Tratamento Biológico e Físico-Químico de Efluentes 
Líquidos. Disponível em: < http://webensino.unicamp.br/ >. Acesso em: 20 
out 2019.