Relatório 1 - Acidez e Alcalinidade pronto

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Acidez e Alcalinidade da Água
Bruna Lopes (IC)¹, Igor Valezan (IC)2, Júlia Goedert (IC)3, Manoella Neves Pereira (IC)4, Daiana Cardoso de Oliveira (PS).
brunal190294@gmail.com1, igorvalezan@gmail.com2, julliagoedert@hotmail.com3, nevespmanu@gmail.com4.
Universidade do Sul de Santa Catarina		Data: 21 / 05 / 2018 
Palavras Chave: Alcalinidade, acidez, titulação. 
Introdução
Conceitualmente a água é uma necessidade vital para qualquer ser vivo e é utilizada para inúmeras finalidades. Em função do uso a que se destina deve apresentar determinadas características. Assim, a água utilizada para beber denomina-se água potável. A potabilidade de uma água é definida através de um conjunto de parâmetros e padrões estabelecidos por normas e legislações sanitárias. Estabelecer um padrão de potabilidade é definir, para cada parâmetro, um valor ou concentração a partir do qual seu consumo pode induzir a riscos à saúde (RICHTER, 1995).
A alcalinidade total de uma água é dada pelo somatório das diferentes formas de alcalinidade existentes, ou seja, é a concentração de hidróxidos, carbonatos e bicarbonatos, expressa em termos de carbonato de cálcio. Pode-se dizer que a alcalinidade mede a capacidade da água em neutralizar os ácidos. Esta medida é de fundamental importância durante o processo de tratamento de água, pois é em função do seu teor que se estabelece a dosagem dos produtos químicos utilizados (BRASIL, 2009).
Normalmente as águas superficiais possuem alcalinidade natural em concentração suficiente para reagir com o sulfato de alumínio nos processos de tratamento. Quando a alcalinidade é muito baixa ou inexistente há a necessidade de se provocar uma alcalinidade artificial com aplicação de substâncias alcalinas, tal como cal hidratada ou barrilha (carbonato de sódio) para que o objetivo seja alcançado. Quando a alcalinidade é muito elevada, procede-se ao contrário, acidificando-se a água até que se obtenha o teor de alcalinidade suficiente para reagir com os produtos utilizados para o tratamento da água (BRASIL, 2009).
As análises de acidez são de grande importância para indicar o lançamento de alguns resíduos industriais nos esgotos domésticos. A acidez é determinada pela presença de CO2, ácidos minerais e sais hidrolisados. A acidez é expressa em termos de CaCO3, e é medida neutralizando-se o CO2 livre com um hidróxido, usando fenolftaleína como indicador (RICHTER, 1995).
O gás carbônico contido na água pode contribuir significativamente para a corrosão das estruturas metálicas e de materiais a base de cimento de um sistema de abastecimentos de água e por essa razão o seu teor deve ser conhecido e controlado (BRASIL, 2009).
A titulação consiste em determinar quantidades de substâncias desconhecidas por meio de medidas volumétricas, fazendo reagir com solução de concentração conhecida ou padrão para que seja descoberta a concentração da solução desconhecida. Para que o desconhecido possa ser determinado, é preciso ser possível reconhecer em que ponto a reação termina, e saber exatamente o volume da solução padrão que foi utilizado (CONSTANTINO, 2004).
O término da titulação é detectado por meio de alguma modificação física produzida pela própria solução, ou mais comumente, pela adição de um reagente auxiliar conhecido como indicador. Pode-se usar também outras medidas físicas. Quando a reação entre a substância titular e a solução padronizada estiver praticamente completa, o indicador deve provocar uma mudança visual evidente no líquido que está sendo titulado. O ponto em que isso ocorre é chamado de ponto final da titulação (VOGEL, 2002).
O mecanismo dos processos de neutralização pode ser entendido pelo estudo das mudanças de concentração do íon hidrogênio durante a titulação. A variação do pH próximo ao ponto de equivalência é importante porque permite escolher os indicador que dá o menor erro de titulação (VOGEL, 2002).
Tem-se como objetivo analisar a acidez de uma amostra de água de lavagem após um desengraxe ácido do processo de anodização de perfil de alumínio e analisar a alcalinidade da água da piscina do complexo aquático da universidade do sul de Santa Catarina, unidade pedra branca.
Materiais e Métodos 
Os materiais e reagentes utilizados no experimento estão respectivamente descritos no Quadro 1 e no Quadro 2 representados a seguir.
Quadro 1. Materiais utilizados no experimento
	Materiais
	Capacidade (mL)
	Béquer
	50, 100
	Pipeta volumétrica
	100
	Bureta
	50
	Erlenmeyer
	250
Quadro 2. Reagentes utilizados no experimento
	Reagentes
	Quantidade
	Hidróxido de sódio (NaOH) 0,02N
	----
	Ácido sulfúrico (H2SO4) 0,02N
	----
	Indicador Metilorange
	Gotas
	Indicador Fenolftaleína 
	Gotas 
	Água deionizada 
	----
	Amostra 1
	300 mL
	Amostra 2
	300 mL
A amostra 1 de água utilizada para a análise da acidez é a água proveniente da etapa de lavagem, após um desengraxe ácido, feito durante o pré-tratamento do perfil de alumínio para pintura eletrostática. Já a amostra 2 de água para a determinação de alcalinidade foi coletada na piscina olímpica da UNISUL, minutos antes da análise, coletada 30 centímetros de distância da margem e 30 centímetros de profundidade, conforme norma ABNT, NBR 9898.	
Inicialmente foi realizada a determinação de acidez em termos de CaCO3 da amostra 1, para isto foi utilizado o método de volumetria de neutralização. Primeiramente, foi realizado um teste em branco para verificar melhor o ponto de viragem da reação, onde, em um erlenmeyer adicionou-se 100mL de água deionizada e 3 gotas de fenolftaleína, que foi titulada com NaOH. Então, pipetou-se 100mL da amostra, e introduziu-se em um erlenmeyer onde foi adicionado 3 gotas de fenolftaleína, assim titulou-se com NaOH até que a primeira coloração rósea persistente apareceu. Em seguida calculou-se a acidez.
Realizou-se a determinação de alcalinidade da amostra 2. Para esta etapa também foi utilizado o método de volumetria de neutralização. Primeiramente realizou-se uma prova em branco, onde foi colocado 100mL de água deionizada, 3 gotas de fenolftaleína e 3 gotas do indicador metilorange em um erlenmeyer, assim titulou-se com H2SO4. Então, pipetou-se 100mL da amostra, e transferiu-se para um erlenmeyer onde foi adicionado 3 gotas de fenolftaleína, como a solução não apresentou cor avermelhada, adicionou-se 3 gotas do indicador metilorange, como a amostra se tornou amarela, foi titulada com H2SO4 até que a coloração alaranjado persistente apareceu. Com isso, calculou-se a alcalinidade.
As duas etapas foram realizadas em triplicata, para então realizar os cálculos: da acidez da água da amostra 1 e da alcalinidade da água da amostra 2. Para isso foram utilizadas as seguintes equações:
· Mg/L de acidez em termos de CaCO3 = mL de NaOH x fator de correção x 10 
· Fator de correção= concentração utilizada/concentração da prática
· Para alcalinidade total, como carbonato de cálcio: 
CaCO3 = Volume total de H2SO4 0,02N x 10 
Para espécie iônica e alcalinidade correspondente (fenolftaleína=0)
HCO3 (em termos de CaCO3) = volume total de H2SO4 0,02N x 10 
· Desvio padrão: 𝑆 = √Σ( 𝑥1− 𝑥̅ )²/𝑛−1 
· Média: 𝑥̅ = Σ𝑥𝑗/𝑛 
· Molaridade: 
· Número de mols: 
Resultados e Discussão	
Para a análise de acidez da amostra 1, proveniente da etapa de lavagem após um desengraxe ácido, feito durante o pré-tratamento de um perfil de alumínio para pintura eletrostática. Foi realizado um teste branco para verificar melhor o ponto de viragem da reação, adicionando 100mL de água deionizada e 3 gotas de fenolftaleína e titulado com NaOH 0,01868N, onde foi gasto um volume de 0,6mL de NaOH.
Para a realização das triplicatas, foi adicionado 100mL da amostra e titulado com NaOH.Devido a acidez da amostra, neutralizou-se a mesma com uma solução básica. Para esta titulação foi utilizado o indicador fenolftaleína que possui ponto de viragem próximo a 8,3. Ao aparecer uma coloração rósea parou-se a titulação, que foi um indicativo de neutralização da solução.
Na primeira titulação da triplicata gastou-se o volume de 17,4mL de NaOH, na segunda 17,1mL e na terceira 17,2 mL, assim, quando se descontou 0,6mL do branco, resultou em 16,8mL, 16,5mL e 16,6mL de NaOH, respectivamente. Com isso, calculou-se a quantidade em mg/L de acidez em termos de CaCO3 para cada titulação, conforme o cálculo a seguir:
(1) 
(2) 
(3) 
	Obtendo assim, a média e o desvio padrão dos valores de acidez em termos de CaCO3, que foram de: e . 
Com o valor de 161,54 mg/L ± 3,81 define-se como uma água ácida. Não existe uma determinação para acidez da água, pois não é considerado um dado determinante para parâmetros sanitários, a água ácida causa estranheza no paladar e por isso são descartadas, além de provocar a corrosão das tubulações por onde escoam. Segundo Richter (1995), esta acidez pode ocorrer devido à presença do gás carbônico, que é um componente habitual de acidez em águas naturais, pois o CO2 na presença de H+ que possui na água formará o ácido carbônico (H2CO3). E como a amostra é de efluente industrial resultante da lavagem do pré tratamento de desengraxante ácido do processo de pintura eletrostática, contém ácidos minerais, como por exemplo, os ácidos clorídrico, sulfúrico e nítrico, resultando na acidez na água.
Para a análise de alcalinidade da amostra 2 proveniente da água da piscina foi realizado um teste branco para verificar melhor o ponto de viragem da reação, para isso, foi inserido fenolftaleína na água deionizada, a qual não apresentou cor avermelhada indicando que não houve reação, então adicionou-se o indicador metilorange, assim apresentou cor amarela. Então, o volume gasto de H2SO4 na titulação até atingir o ponto de viragem foi de 1mL.
Nas três análises da triplicata foi gasto um volume de 9,1mL de H2SO4, quando descontou-se o 1mL do branco, resultou em 8,1mL de H2SO4. 
Calculou-se a quantidade em mg/L de alcalinidade em termos de CaCO3, conforme o cálculo a seguir:
Assim, percebe-se que a alcalinidade da água da piscina analisada, estava com baixo teor de alcalinidade, pois apresentou o valor de 79,42mg/L ± 0,00, sendo que o ideal seria estar entre 80 e 120mg/L.
A alcalinidade é uma espécie de solução tampão, os níveis ideais que garantem uma estabilidade no pH da água. Se estiver abaixo dos parâmetros, significa que o pH pode variar e tornar a água mais ácida do que ela deveria estar. Já se os valores da alcalinidade estiverem acima dos parâmetros ideais, podem ocorrer variações de pH e tornar a água mais básica do que deveria ou até mesmo realizar a neutralização de parte do cloro presente, tornando-o menos eficiente no combate aos microrganismos e fazendo com que seja necessária uma quantidade muito maior do mesmo para que os níveis ideais possam ser mantidos.
Conclusões
A partir da análise de uma amostra de água proveniente da lavagem de um desengraxe ácido de um processo de pintura eletrostática de perfis de alumínio, pode-se analisar que a amostra é consideravelmente ácida. Não sendo possível uma análise de parâmetros de acidez, devido a falta de normas pré-estabelecidas.
A partir da análise da alcalinidade da água da piscina do complexo aquático da Unisul, unidade Pedra Branca, pode-se concluir que a amostra analisada está 0,58 mg/L abaixo da faixa ideal dos parâmetros de alcalinidade, já que o valor obtido a partir das análises foi de 79,42 mg/L e o parâmetro ideal é de 80 até 120 mg/L.
Referências
BRASIL, Fundação Nacional de Saúde. Manual Prático de Análise de Água. 3ª ed. rev. Brasília: Fundação Nacional da Saúde, 2009.
CONSTANTINO, M. G. Fundamentos de Química Experimental. São Paulo: Editora da Universidade de São Paulo, 2004.
PEREIRA, S. V. Avaliação de Método de Reutilização do Resíduo do Processo de Anodização. Tubarão: Unisul, 2008. 40 p. Disponível em: <http://pergamum.unisul.br/pergamum/pdf/93088_Sibely.pdf>. Acesso em: 12 maio 2018.
RICHTER, C. A. Tratamento da água. São Paulo: ed. Edgard Blucher, 1995.
VOGEL, A. I.; MENDHAM, J.; DENNEY, R. C.; BARNES, J. D.; THOMAS, M. J. K. Análise Química Quantitativa. 6ª. Edição. Rio de Janeiro: LTC, 2002.
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