Alcalinidade e Acidos Totais

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A padronização da solução de NaOH deve ser feita utilizando o padrão primário Ftalato ácido de potássio – KHP (P.A.) através da reação

C6H4(COOH)COOK + NaOH → C6H4COONa-COO + H2O

Massas moleculares 204,22 g 40,0g

O KHP deve ser previamente seco em estufa, a 120ºC, por 24h e resfriado em dessecador. A padronização deve ser feita em triplicata. Massas de KHP próximas de 0,01022g devem ser determinadas em balança analítica, anotando-se o valor exato de cada uma e dissolvidas em cerca de 25 mL de água destilada em frascos de erlenmeyer. Adicionar 2 gotas de solução de fenolftaleína e trabalhar sobre um fundo branco. Então, com uma bureta, adicionar a solução de NaOH até uma leve coloração rosada persistente, anotar cada volume.

A molaridade da solução de NaOH é calculada pela equação:

[pic 1]

A solução do indicador fenolftaleína é preparada dissolvendo-se 80 mg de fenolftaleína P.A. em 60 mL de etanol P.A., diluindo-se com água destilada até 100 mL em balão volumétrico

Observação: Quando o indicador utilizado for solução de fenolftaleína tem-se uma solução transparente para região ácida e levemente rosada no ponto final.

3.1.3.2 Solução de H2SO4 0,05M

Solução de H2SO4 = 0,05

Massa molecular H2SO4 = 98 g/mol

K = 2 hidrogênios ionizáveis

D (densidade) = 1,84 kg/L → d = m solução (g)/v da solução (mL)

Porcentagem de H2SO4 na solução concentrada = 97,5% (m de H2SO4/100 g de solução)

Portanto,

C = 0,05 mol/L 98 g/mol = 4,9 g/L, equivalentes a 2,73 mL de solução concentrada

Observação: As diluições de NaOH e H2SO4 em água são muito exotérmicas, por isso é necessário ter muito cuidado com o aquecimento do recipiente. Deve-se adicionar o ácido à agua lentamente e não o oposto, sempre trabalhando em capela sob resfriamento (banho de água e gelo).

Logo para preparar 1 litro de solução H2SO4 0,05 M deve-se adicionar com cuidado e aos poucos, em capela e sob resfriamento, trabalhando com luvas, 2,75 mL de solução concentrada de H2SO4 P.A. em água destilada e, após resfriamento, completar o volume para 1000 mL com água destilada.

A padronização da solução de H2SO4 deve ser feita utilizando-se o padrão primário tetraborato de sódio decahidratado (bórax), Na2Ba4O7.10H2O, através da reação

[pic 2]

Massas moleculares: 381,42g 98,08g

A padronização deve ser feita em triplicata, com massas conhecidas do padrão em torno de 0,1900g, dissolvidas em cerca de 50 mL de água destilada. Duas gotas de solução de azul de bromotimol devem ser usadas como indicador de ponto final.

[pic 3]

3.1.4 Determinação de alcalinidade – método potenciométrico

(Ripley et al., 1986)

- Calibrar o pHmetro com soluções de padrões de 7,00 e 4,00, à temperatura ambiente

- Centrifugar a amostra por 3 minutos a 1500 rpm. Essa centrifugação pode ser eliminada quando a amostra não apresentar teor considerável de sólidos em suspensão.

- Transferir 50 mL da amostra bruta ou centrifugada para copo de béquer de 100 mL e medir o pH

- Titular a amostra sob agitação magnética, através da adição de solução padronizada de H2SO4 ~0,01 N, até pH 5,75. Anotar o volume V1, essa alcalinidade é denominada parcial, podendo ser aproximada à alcalinidade a bicarbonato, uma vez que compreende 80% de bicarbonato e 20% de sais de ácidos orgânicos voláteis,

- Continuar a adição de solução de H2SO4 até pH 4,3. Essa alcalinidade é denominada intermediária, podendo ser aproximada àquela devida a sais de ácidos voláteis. Anotar o volume V2, reservar esta amostra para determinação de ácidos orgânicos,

- Então, a alcalinidade total V3 = V1 + V2

- Calcular as alcalinidades parcial, intermediária, total e a alcalinidade a bicarbonato pelas respectivas equações 12, 13, 14 e 15.

Alcalinidade parcial (MG/L como CaCO3) (eq 12):

[pic 4]

Alcalinidade intermediária (mg/L, como CaCO3) (eq 13):

[pic 5]

Alcalinidade total (mg/L como CaCO3) (eq 14):

[pic 6]

Alcalinidade a bicarbonato (mg/L como CaCO3) (Chernicharo, 1997) (eq.15):

[pic 7]

Observação: O valor 50.000 é o equivalente-grama do CaCO3 em mg/L cujo mol é de 100,0g.

3.1.5 Determinação de ácidos voláteis totais

(Dilallo e Albertson, 1961)

A alcalinidade utilizável é devida, principalmente, à alcalinidade a bicarbonato, geralmente na forma de bicarbonato de amônio. Ânions de ácidos inorgânicos fracos como fosfatos, sulfetos, também contribuem com a alcalinidade.

Entretanto, os sais de sódio de ácidos orgânicos gerados na degradação da matéria orgânica, serão também titulados como alcalinidade.

Utiliza-se a amostra titulada para a determinação da alcalinidade total.

- Reduzir o pH da amostra de 4,30 para 3,30 com H2SO4 0,005 M e ferver a amostra por 3 minutos para remover o dióxido de carbono da solução

- Esfriar a amostra em banho de água até a temperatura ambiente

- Adicionar à amostra solução padronizada de NaOH ~0,005 M até pH 4,00 e desprezar esse volume.

- Titular a amostra (ph 4,00) com solução padronizada de NaOH ~0,005 M até pH 7,00 e anotar esse volume (V) Essa adição permitirá, principalmente, a neutralização de ácidos orgânicos.