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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
CENTRO DE TECNOLOGIA E GEOCIÊNCIAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA
CURSO: QUÍMICA INDUSTRIAL
DISCIPLINA: QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL
ALCALINIDADE DA ÁGUA
VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
Elline Juliana da Silva Pereira
Recife, Abril / 2011
INTRODUÇÃO
Por definição, alcalinidade de uma água é a sua capacidade
quantitativa de neutralizar um ácido forte, até um determinado pH. Para
medir alcalinidade em laboratório, utiliza-se ácido sulfúrico.
A alcalinidade é devida principalmente à presença de bicarbonatos,
carbonatos e hidróxidos.
Os compostos mais comuns são os seguintes:
- hidróxidos de cálcio ou de magnésio;
- carbonatos de cálcio ou de magnésio;
- bicarbonatos de cálcio ou de magnésio;
- bicarbonatos de sódio ou de potássio.
Mesmo as águas com pH inferior a 7,0 (5,5 por exemplo), podem, e, em
geral, apresentam alcalinidade, pois normalmente contém bicarbonatos.
Dependendo do pH da água, podem ser encontrados os seguintes compostos:
- valores de pH acima de 9,4: hidróxidos e carbonatos (alcalinidade
cáustica);
- valores de pH entre 8,3 e 9,4: carbonatos e bicarbonatos;
- valores de pH entre 4,4 e 8,3: apenas bicarbonatos.
Na prática, a determinação de alcalinidade e verificação da sua forma
se faz com ácido sulfúrico, como citado, e utilizando como indicadores
fenolftaleína e metilorange, cujos pontos de viragem correspondem aos
valores de pH de 8,3 e 4,9, respectivamente. A alcalinidade medida
utilizando-se como indicador a fenolftaleína é denominada alcalinidade
parcial, enquanto a alcalinidade mensurada utilizando-se como indicador o
metilorange é denominada alcalinidade total.
Valores muito elevados de alcalinidade podem ser indesejáveis em uma
água a ser utilizada para fins industriais, uma vez que podem ocasionar
problemas de formação de depósitos e corrosão, de acordo com a utilização
desta água.
O objetivo dessa prática é determinar a alcalinidade da água, e
determinar a alcalinidade dos carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
O procedimento será descrito por etapas de acordo com as preparações
das soluções.
I-Preparação das soluções.
a) Solução de fenolftaleína 1%
A solução havia sido previamente preparada pela técnica do laboratório.
Dissolveu-se 1g de fenolftaleína em 100ml de etanol P.A.
b) Solução de Vermelho de Metila 0,1%
A solução havia sido previamente preparada pela técnica do laboratório.
Dissolveu-se 0,1g de vermelho de metila em 100ml de etanol P.A.
c) Solução de Metilorange 0,5%
A solução havia sido previamente preparada pela técnica do laboratório.
Dissolveu-se 0,5g de metilorange em 50ml de água destilada quente. Depois
de frio completou-se até 100ml de água destilada.
d) Solução de Carbonato de Sódio (Na2CO3) 0,1N
A solução havia sido previamente preparada pela técnica do laboratório.
Pesar cerca de 8,0g de Na2CO3 (carbonato de sódio) e secar na estufa a 250
+- 4°C por 24 horas. Após o tempo na estufa pesou-se cerca de 5,3266g do
carbonato seco, e dissolveu-o em água destilada fervida (isenta de CO3) em
um balão volumétrico de 1000ml. Completou-se até o risco de aferição.
e) Solução de HCl 0,1N
A solução havia sido previamente preparada pela técnica do laboratório.
Em 500ml de água destilada foi adicionado 8,5ml de HCL P.A. Transferiu a
solução para um balão volumétrico de 1000ml e completou-se com água
destilada até o risco de aferição. A solução foi deixada em repouso por 24
horas.
II-Padronização do HCl.
Colocou 25 ml da solução de carbonato de cálcio 0,1N em um erlenmeyer,
adicionou 2 gotas de vermelho de metila e titulou com HCl até que ocorreu
a mudança de cor, do amarelo para o mais leve vermelho. Foi anotado o
volume gasto de HCl.
III- Titulação da amostra de água.
Foi pipetado 100ml da amostra de água e transferida para um erlenmeyer
de 250ml. Adicionado duas gotas de fenolftaleína e titulou-se com a solução
de HCl 0,1N até que foi observado a mudança de cor do incolor para um tom
rosado. Foi anotado o volume gasto de HCl. Adicionou-se duas gotas de
metilorange e continuou a titulação até que o amarelo da solução mudasse
para um tom alaranjado. Anotou-se o volume de HCl nesta etapa.
RESULTADOS
"Volume de HCl: etapa Fenolftaleína"Volume de HCl: etapa Metilorange "
"0,2 ml "2,0 ml "
"0,3 ml "1,9 ml "
"0,4 ml "1,8 ml "
"Média: 0,3 ml "Média: 1,9 ml "
"Volume gasto da solução de Na2CO3 usado na "
"padronização do HCl "
"23,4 ml "
"23,4 ml "
"23,2 ml "
"Média: 23,33 ml "
Alcalinidade Parcial (P)
P = VP * N * f * 50000 (em mg/L CaCO3)
VL
VP: volume de HCl 0,1N gasto na titulação com fenolftaleína.
VL: volume tomado da amostra.
N: normalidade do HCl
f: fator de correção do HCl.
f = V1 / V2 onde, V1 = volume de Na2CO3 usado na titulação, e V2 = volume
de HCl gasto na titulação.
f = 25ml / 23,33 ml
f = 1,07
P = 0,3 * 0,1 * 1,07 * 50000
100
P = 16,1 mg/L CaCO3
Alcalinidade Total (T)
T = VT * N * f * 50000 (em mg/L CaCO3)
VL
VT: volume total de HCl 0,1N gasto na titulação com fenolftaleína +
metilorange.
VL: volume tomado da amostra.
N: normalidade do HCl
f: fator de correção do HCl.
T = 2,2 * 0,1 * 1,07 * 50000
100
T = 117,7 mg/L CaCO3
DISCUSSÃO E CONCLUSÃO
De acordo com a tabela dos valores de alcalinidade – encontrada no
apêndice – observa-se que:
o Alcalinidade de hidróxido: 0 mg/L CaCO3
o Alcalinidade de carbonatos: 2P = 2 * 16,1 = 32,2 mg/L CaCO3
o Alcalinidade de bicarbonatos: T – 2P = 117,7 – 2* 16,1 = 85,5 mg/L
CaCO3
APÊNDICE
Reação do carbonato de cálcio com o HCl
Na2CO3 + HCl ( 2Na+ CO32- + H+ Cl- ( 2NaCl + H2CO3
"Resultados"Alcalinidade "Alcalinidade"Alcalinidade "
"da "dos "de "de "
"titulação "hidróxidos "carbonetos "bicarbonetos "
"P = 0 "0 "0 "T "
"P < ½ T "0 "2P "T – 2P "
"P = ½ T "0 "2P "0 "
"P > ½ T "2P – T "2 (T – P) "0 "
"P = T "T "0 "0 "
Tabela de alcalinidade. Expressas em mg/L CaCO3
BIBLIOGRAFIA
Roteiro de prática Química analítica Experimental, Aula 05 – Alcalinidade
da Água, Volumetria de neutralização, Departamento de Engenharia Química,
Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2011.
http://www.kurita.com.br/adm/download/Alcalinidade_e_Dureza.pdf
acessado em 21 de abril as 15:32h
