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Determinação de Dureza da Água

7/11/2017

Historicamente, a dureza da água foi definida em termos da capacidade de cátions presentes na água trocarem com os íons sódio e potássio dos sabões e formarem com os respectivos ânions sais pouco solúvel. Muitos cátions multicarregados compartilham essa propriedade indesejável. Em águas naturais a concentração dos íons cálcio e magnésio, geralmente, excedem em muito a concentração de qualquer outro íon. Consequentemente, a dureza da água é agora expressa em termos da concentração de carbonato de cálcio equivalente a concentração total de todos os cátions multivalentes presentes na amostra.

A determinação da dureza da água é um teste analítico de grande utilidade que fornece uma medida da qualidade da água para uso doméstico e industrial. O teste é importante para a indústria porque a água dura, após aquecimento, precipita carbonato de cálcio que provoca entupimento nas tubulações.

A dureza da água pode ser temporária ou permanente. A dureza temporária é devida aos bicarbonatos de cálcio e magnésio que, quando a água é fervida, se decompõem com a precipitação dos respectivos carbonatos. A dureza residual, devida aos cloretos e sulfatos, que não é eliminada por ebulição, constitui a dureza permanente. A dureza total da água é a soma das durezas temporária e permanente e é expressa em mg/L ou μg/L de carbonato de cálcio.

A água pode ser classificada como:

 

Dureza mg/L de CaCO3 Classificação da água
<15 Muito branda
De 15 a 50 Branda
De 50 a 100 Moderadamente branda
De 100 a 200 Dura
>200 Muito dura

 

A determinação da dureza da água é feita por titulação com EDTA após a amostra ter sido tamponada em pH 10. O magnésio, que forma o complexo menos estável em relação aos cátions multivalentes presentes na água, não é titulado enquanto não for adicionado EDTA suficiente para complexar todos os outros cátions presentes. Consequentemente, um indicador para magnésio como o Erio T ou a Calmagita é adequado para essa titulação. O volume de amostra a ser pipetado depende da natureza da água. Supondo que a água a ser analisada é uma água leve, ela deve conter no máximo 75 mg/L de carbonato de cálcio. Se a bureta usada for de 10,00 ml, então:

 

Quantidade de matéria de CaCO3 = quantidade de matéria de EDTA

 

       m            = ~0,01 mol/L x 5 x10-3 L   =>   m = 0,005 g de CaCO3

100 g/mol

 

75 mg de CaCO3 —— 1000 ml

5 mg —— x

X = 67 ml

Refazendo os cálculos para uma alíquota de 50 ml:

75 mg de CaCO3 —— 1000 ml

x —— 50 ml

X = 3,8 mg

 

3,8 x 10-3 g      =  ~0,01 mol/L x V (L)   =>  V = 3,8 ml

100 g/mol

Portanto, deve ser pipetada uma alíquota de 50,00 ml da amostra e usada uma bureta de 10,00 ml para se fazer a titulação.

 

Material

  • 03 Erlenmeyers 250 mL
  • 02 Pipetas volumétricas de 50 mL
  • 02 Provetas 100 mL
  • 01 Suporte de bureta
  • 01 Piseta
  • 01 Funil
  • 01 Bureta 10 ou 50 mL
  • 02 Béqueres 50 ou 100 mL

 

Reagente

  • Solução de EDTA 0,01 M
  • Solução Tampão (pH = 10 +- 0,1) hidróxido de amônio/cloreto de amônio
  • Indicador Negro de Eriocromo

Procedimento:

 

  1. Pipetar, em triplicata, 50,00 ml da amostra de água e transferir para erlenmayer de 250 ml, medidos com auxílio de uma bureta.
  2. Adicionar 4,0 ml de solução tampão hidróxido de amônio/cloreto de amônio na capela (tampão pH = 10).
  3. Adicionar cerca de 50,00 ml de água destilada.
  4. Adicionar uma gota de EriocromoT.
  5. Titular com a solução padrão de EDTA até o aparecimento de uma coloração azul.
  6. Anotar o volume de EDTA gasto em cada titulação.
  7. Calcular a dureza total da água expressando o resultado em mg/L de CaCO3.

 

Cálculos:

 

 

Evandro Trindade

Administrador do Quimicando, formado em Técnico em Química e esta cursando Analise e Desenvolvimento de Sistemas, um grande admirador por analises químicas e métodos analíticos, hoje também por programação, design e desenvolvimento web.

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