_OXIGÊNIO_DISSOLVIDO_S62_B3
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Filipe Matos Pereira LimaRafael Martins de Paula
Michael Christmann
RELATÓRIO
Prática 5 – Determinação de Oxigênio Dissolvido.
CURITIBA
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE QUÍMICA E BIOLOGIA
DISCIPLINA DE QUÍMICA ANALÍTICA APLICADA
PROFESSOR MARCUS VINICIUS DE LIZ
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2010
Filipe Matos Pereira LimaRafael Martins de Paula
Michael Christmann
Prática 5 – Utilização do método iodométrico de Winkler modificado
pela azida para determinar concentração de Oxigênio Dissolvido
em amostra de água.
CURITIBA
Relatório de aula prática apresentado à
disciplina de Química Analítica Aplicadado Curso de Bacharelado e Licenciaturaem Química Tecnológica com ÊnfaseAmbiental da Universidade TecnológicaFederal do Paraná com a finalidade deobtenção de nota parcial.
Professor: Marcus Vinicius de Liz
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LIMA, Filipe Matos Pereira; Paula, Rafael Martins de; CHRISTMANN, Michael.
Determinação de Oxigênio Dissolvido em Amostra de Água. Relatório (Química
Analítica Aplicada I) – Bacharelado e Licenciatura em Química Tecnológica,
Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Curitiba, 2010.
A qualidade da água é uma questão muito difundida hoje em dia, pois a população
está cada vez mais ligada à dados que envolvem saúde e elementos do dia-a-dia. O
objeto de estudo foi a concentração de oxigênio dissolvido na água, pois este
parâmetro está ligado à qualidade da água. Isto se deve a sua ligação com a
sobrevivência de espécies aquáticas. O O.D. também é usado para estimar a
população de certas espécies de algas, e outras espécies ligadas diretamente a este
parâmetro, seja por se favorecerem de seu excesso, ou por acompanharem seu
decréscimo. Foi utilizado o método iodométrico de Winkler modificado pela azidapara fazer a análise, que é um método propício para o objetivo por ser simples e
poder ser facilmente realizado em laboratório. Os resultados foram satisfatórios, e da
análise da água de distribuição pública, coletada da torneira do próprio laboratório,
foi encontrado um valor de 5,71±0,69 mg/L.
Palavras-chave: Método iodométrico de Winkler, Oxigênio Dissolvido, Qualidade daÁgua.
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Sumário
Sumário .................................................................................................................. 3
INTRODUÇÃO .......................................................................................................... 4
MATERIAIS E MÉTODOS .......................................................................................... 4
MATERIAIS .............................................................................................................. 4
MÉTODOS ............................................................................................................... 5
Método para determinação de nitritos.................................................................. 5
RESULTADOS E DISCUSSÕES .................................................................................. 6
Resultados e discussões para a padronização da solução de tiossulfato...............6
Resultados e discussões para a determinação de oxigênio dissolvido na amostrade água de abastecimento do laboratório N-108 da UTFPR, campus Curitiba........7
CONCLUSÃO ........................................................................................................... 8
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................................. 9
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INTRODUÇÃO
Problemas com a qualidade da água são de grande preocupação para a
humanidade atualmente. O decréscimo dos recursos hídricos viáveis para o
consumo, tanto da flora quanto da fauna, tem seus vínculos com o processo de
industrialização iniciado décadas atrás, além da grande urbanização dos centros
metropolitanos, um exemplo atual desta problemática é o rio Tietê em São Paulo,
SP.
A determinação do oxigênio dissolvido em águas tem como base os
processos químicos realizados por plantas aquáticas, algas, fitoplanctons e do ar
atmosférico, assim, a quantidade de OD reflete diretamente na qualidade da água.
Sua interação com a água possui variáveis físicas como a temperatura, pressão,
salinidade da água dentre outras propriedades físico-químicas.
Para a determinação de OD na pratica foi utilizado o método iodométrico de
Winkler modificado pela azida, a fim de quantificar o gás dissolvido em uma amostra
de água para abastecimento público através do método volumétrico simplificado.
MATERIAIS E MÉTODOS
MATERIAIS
TABELA 1: MATERIAIS UTILIZADOS NA PRÁTICA
MATERIAIS REAGENTES
− 1 frasco de DBO Ca. 300 mL
− 3 pipetas graduadas de 5 mL
− 3 pipetas graduadas de 10 mL
− 1 parelho para coleta de amostra
tipo KEMMERER
− 1 pipeta volumétrica de 100 mL
−
1 bureta de 25 mL− 1 proveta de 100 mL
− 2 erlenmeyer de 300 mL
− H2SO4 conc.
− Solução de iodeto-azida alcalina
− Solução de MnSO4
− Solução de amido 0,5%
− Solução padrão de Na2S2O3 0,025
mol/L
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Fonte: Roteiro da pratica.
MÉTODOS
Método para determinação de nitritos.
Anterior a parte procedimental foi necessária a padronização do tiossulfato
de sódio (Na2S2O3), para isso em um erlenmeyer de 250 mL foram dissovidos 2g de
KI, livre de iodato, em 100 a 150 mL de água destilada. Depois da dissolução foram
adicionadas 4 gotas de ácido sulfúrico concentrado e 10 mL de solução padrão de
biiodato de potássio 0,0021 mol/L utilizando uma pipeta volumétrica. Feita a adição asolução restante foi diluída para 200 mL com água destilada e depois titulada com
solução padrão de tiossulfato de sódio até a mudança de cor de um alaranjado para
amarelo palha. Quando houve a viragem da coloração foram adicionadas algumas
gotas de solução de amido e novamente titulada até ficar incolor. Com o volume
gasto e o teórico (10 mL) pôde-se calcular o fator de correção Fc = P/T, sendo P o
valor utilizado e T o teórico.
Com a padronização realizada, em um frasco de OD foi coletada água datorneira, utilizando o procedimento correto para esse tipo de coleta, até o recipiente
ser completamente ocupado pelo líquido. À água foram adicionados 1 mL de
solução de sulfato manganoso e 1 mL de iodeto-azida alcalina, fechando o frasco
novamente evitando a formação de bolhas. O precipitado coloidal formado foi
agitado por imersão com posterior repouso durante 3 min, processo no qual foi
repetido novamente deixando em repouso por mais 5 min. Logo após o repouso foi
adicionado 1 mL de ácido sulfúrico concentrado á solução repetindo o processo deagitação até a dissolução do solido.
A solução foi transferida com uma pipeta volumétrica de 100 mL para um
erlenmeyer de 300 mL, a qual foi titulada com solução de tiossulfato de sódio 0,025
mol/L até a coloração amarelo palha, semelhando a da padronizada. Após a viragem
da coloração foi adicionado 1 mL de solução de amido 0,5%, com o intuito da
formação da coloração azulada, depois titulada até o desaparecimento do azul,
tornando-se incolor e anotado o volume gasto de tiossulfato. O processo foi feito em
duplicata, a fim de aumentar a confiabilidade do resultado obtido.
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RESULTADOS E DISCUSSÕES
Resultados e discussões para a padronização da solução de
tiossulfato.
O biiodato de potássio reage na presença de iodeto em excesso e em meio
ácido, segundo a seguinte reação:
Reação 1: Biiodato gerando iodo
Fonte: SKOOG, p.531
Como a estequiometria da reação entre tiossulfato e iodo é de 1:2
(iodo:tiossulfato), então temos a seguinte relação de concentração volume:
Calculado o n de iodo pela relação com o n usado de bioodato, que foicalculado pela multiplicação do volume utilizado da solução, temos então que:
Com isso chegou-se a um valor teórico esperado de 10 mL para o volume
necessário para efetuar o total consumo do iodo gerado na Reação 1. Após efetuada
a titulação nas quatro bancadas obteve-se os seguintes resultados para os volumesda solução tiossulfato utilizado na reação:
TABELA 2: VOLUMES DE SOLUÇÃO DE TIOSSULFATO UTILIZADOS NA
TITULAÇÃO
1ª REPLICATA VOLUME (mL) 2ª REPLICATA VOLUME (mL)B1 10,78 10,90
B2 11,01 11,00B3 11,00 11,21B4 10,80 11,00
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Com esses volumes práticos foi então calculado o fator de correção para a
concentração da solução de tiossulfato. Que nada mais é do que a divisão do valor
teórico calculado pelo valor encontrado na prática.
Com isso chegou-se a um fator de correção médio de 0,9122.
Resultados e discussões para a determinação de oxigênio dissolvido
na amostra de água de abastecimento do laboratório N-108 da UTFPR, campus
Curitiba.
Primeiramente foi adicionada à amostra o iodeto de azida alcalina, pois este
composto diminui a interferência causada pela presença de nitritos.
Quando adicionou-se 1 ml de sulfato manganoso formou-se um precipitado
de flocos brancos. O precipitado é o hidróxido manganoso, formado pela reação com
o sulfato manganoso na presença de hidróxido da solução de azida, a reação é a
seguinte:
Fonte: BACCAN, 2005
Por sua vez este hidróxido manganoso reage com o oxigênio dissolvido na
amostra gerando um precipitado marrom, que nada mais é do que o óxido básico
mangânico, formado pela reação:
Fonte: BACCAN, 2005
Quando adicionado os 2 mL de ácido sulfúrico concentrado ocorre a
seguinte reação para solubilização do precipitado pela formação de sulfato
mangânico:
Fonte: BACCAN, 2005
Este produto anteriormente reage imediatamente com o iodeto adicionado
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previamente formando iodo:
Fonte: BACCAN, 2005
O iodo é complexado pela amilose, por isso o amido é usado como
indicador, gerando uma cor azul. Quando titulado com tiossulfato o tiossulfato é
oxidado conforme a seguinte reação:
Fonte: BACCAN, 2005
O cálculo de oxigênio dissolvido foi realizado segundo a seguinte expressão:
Para foi isso foi montada a seguinte tabela com os volumes de tiossulfato
usado na titulação (V1) e V2 é o volume de amostra utilizado, ou seja100 mL:
TABELA 3: VOLUMES UTILIZADOS NA TITULAÇÃO (V1) E OXIGÊNIO
DISSOLVIDO
VOLUME UTILIZADO NA TITULAÇÃO (V1)1ª REPLICATA 2ª REPLICATA OD médio
B1 3,02 3,20 5,67
B2 3,30 3,40 6,11
B3 3,70 3,21 6,30
B4 2,80 2,40 4,74
Logo estima-se que a concentração de O.D está em torno de:
5,71±0,69 mg/L.
CONCLUSÃO
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Com os resultados obtidos, concluímos que pelo método usado a
quantidade de oxigênio dissolvido na amostra foi de cerca de 5,71±0,69 mg/L. Este
resultado mostra que o uso do método iodométrico de Winkler modificado pela azida
é efetivo, para as circunstâncias nas quais foi aplicado no laboratório.
Um problema no método utilizado é o perigo de alteração no oxigênio
dissolvido na amostra durante o processo, pois qualquer movimentação brusca pode
alterar esta concentração. Isto faz a precisão do processo variar de acordo com o
analista, tornando sua reprodutibilidade limitada para analistas não tão familiarizados
com o processo.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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VOGEL, Arthur Israel. Química analítica quantitativa. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC,1992.
BACCAN, N.; de Andrade, J.C.; GODINHO, O.E.S.; BARONE, J.S. QuímicaAnalítica Quantitativa Elementar. 3. edição (3a reimpressão). São Paulo: EditoraEdgard Blücher, 2005. SKOOG, D.A.; WEST, D.M.; HOLLER, F.J.; CROUCH, S.R. Fundamentos deQuímica Analítica, Tradução da 8a edição Norte-Americana. São Paulo: ThomsonLearning, 2006.