QA Protocolos Laboratoriais TurmaB

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  A  CURSOS DE ESPECIALIZAO TECNOLGICA Alie Qmica e Bilgica (ESTiG IPB) Micbilgia e Qmica Ambieal Pal Hebe 2010/2011

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Quiacutemica Ambiental

Protocolos dos trabalhos laboratoriais propostos

CURSOS DE ESPECIALIZACcedilAtildeO TECNOLOacuteGICA

Anaacutelises Quiacutemicas e Bioloacutegicas (ESTiG - IPB)

Microbiologia e Quiacutemica Ambiental

Paulo Herbert

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Funcionamento das aulas

A realizaccedilatildeo dos trabalhos praacuteticos seraacute feita em grupo

A preparaccedilatildeo do trabalho experimental eacute realizada durante a aula anterior agrave aula laboratorial

Recomenda-se a leitura do protocolo laboratorial antes da aula de forma a esclarecer as

duacutevidas existentes A avaliaccedilatildeo da preparaccedilatildeo do trabalho seraacute feita de forma individual por

resposta a uma ldquoficha diagnoacutesticordquo

Nas aulas laboratoriais seratildeo executadas as seguintes etapas

1 Resposta agrave ldquoficha diagnoacutesticordquo ou a questotildees orais sobre a preparaccedilatildeo do trabalho

laboratorial

2 Realizaccedilatildeo do trabalho laboratorial

3 Tratamento dos resultados experimentais

Recomenda-se que os alunos se organizem de forma a trazer um portaacutetil por grupo para a

aula

Recomendaccedilotildees importantes

O uso de bata e oacuteculos de protecccedilatildeo eacute obrigatoacuterio nas sessotildees praacuteticas Natildeo eacute permitido

entrar no laboratoacuterio sem este equipamento

Eacute obrigatoacuteria a preparaccedilatildeo individual do trabalho praacutetico Natildeo seraacute autorizada a realizaccedilatildeo

do trabalho sem que este tenha sido devidamente preparado

Todos os formandos devem ter maacutequina de calcular

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T1A Determinaccedilatildeo dos Soacutelidos Dissolvidos Totais (SDT) Soacutelidos

Suspensos Totais (SST) Soacutelidos Suspensos Volaacuteteis (SSV) e Soacutelidos

Sedimentaacuteveis em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

Numa aacutegua os soacutelidos podem encontrar-se sob vaacuterias formas dissolvidos suspensos ou

flutuantes e podem ser de natureza orgacircnica ou inorgacircnica Os soacutelidos de natureza orgacircnica

podem se forem passiacuteveis de serem oxidados levar agrave reduccedilatildeo da concentraccedilatildeo de oxigeacutenio

dissolvido numa aacutegua Os soacutelidos inorgacircnicos podem provocar o aparecimento de corrosatildeo e a

formaccedilatildeo de depoacutesitos de oacutexidos insoluacuteveis em tubagens e equipamentos

Das caracteriacutesticas fiacutesicas das aacuteguas residuais o teor de mateacuteria soacutelida eacute o de maior

importacircncia em termos de dimensionamento e controle de operaccedilotildees das unidades de

tratamentoAlguns conceitos

Soacutelidos totais (ST)

Resiacuteduo obtido apoacutes evaporaccedilatildeo completa de uma amostra

Soacutelidos suspensos totais (SST)

Resiacuteduo obtido apoacutes filtraccedilatildeo de uma amostra

Soacutelidos dissolvidos totais (SDT)

Soacutelidos que passam para o filtrado apoacutes filtraccedilatildeo de uma amostra (podem ser obtidos apoacutes

evaporaccedilatildeo do filtrado)

Os soacutelidos dissolvidos Totais (SDT) eacute o resiacuteduo em ppm obtido pelo meacutetodo tradicional de

evaporar uma amostra de aacutegua ateacute secar e aquecer a 180ordmC Este resiacuteduo inclui coloacuteides

compostos orgacircnicos natildeo volaacuteteis e sais que satildeo estaacuteveis a esta temperatura Os sais

inorgacircnicos constituem de longe a maior parte do resiacuteduo e o SDT eacute usado como indicador do

niacutevel total de compostos inorgacircnicos presentes em aacuteguas de alimentaccedilatildeo Pode ser medido

directamente ou calculado multiplicando a condutividade da aacutegua em microScm-1 a 25ordmC por 07

Soacutelidos fixos (SF)

Termo aplicado ao resiacuteduo dos ST SST ou SDT apoacutes secagem deste a determinada temperatura

e por determinado periacuteodo de tempoSoacutelidos volaacuteteis (SV)

Perda de massa do resiacuteduo dos ST SST ou SDT verificada apoacutes calcinaccedilatildeo do mesmo

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Membrana porosa de 045 micromBalanccedila analiacutetica

Estufa

Mufla

Placa de aquecimento

Material de vidro

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Soacutelidos suspensos totais e volaacuteteis

- Colocar um filtro a secar na estufa a 103-105 ordmC durante 15 minutos

- Transferir o filtro seco para num exsicador ateacute arrefecer

- Medir a massa do filtro seco e registar a massa m1

- Fazer a montagem do equipamento de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

- Filtrar atraveacutes do filtro jaacute preparado 250 mL de aacutegua a analisar

- Reservar o filtrado para determinar os soacutelidos dissolvidos

- Levar o filtro novamente agrave estufa ateacute estar seco ou agrave mufla a 550 ordmC durante 15rsquo se

pretender a determinaccedilatildeo dos soacutelidos suspensos volaacuteteis A perda de massa durante a

calcinaccedilatildeo corresponde agrave fracccedilatildeo volaacutetil do resiacuteduo

- Depois de arrefecido no exsicador medir a massa do filtro e registar a massa m2

Soacutelidos dissolvidos totais

- Colocar uma caacutepsula de porcelana a secar na estufa a 180 ordmC durante 15 minutos

- Medir a massa da caacutepsula de porcelana seca e registar a massa m1

- Evaporar progressivamente 100 mL da aacutegua filtrada no ensaio anterior

- Levar a caacutepsula novamente agrave estufa ateacute estar seca

- Depois de arrefecida no exsicador pesar a caacutepsula e registar a massa m2

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Tratamento dos resultados

Determinar os SST SSV e SDT expressos em mgL Comparar os seus resultados com os

restantes grupos

Soacutelidos sedimentaacuteveis

- Homogenizar 1L de amostra

- Transferir a aacutegua homogeneizada para um cone de Imhoff

- Manter a aacutegua no cone por 45min ao abrigo de luz e de poeiras

- Efectuar a leitura do niacutevel de material decantaacutevel decorrido 0h30m 1h 1h30m e 2h

Tratamento dos resultados

Determinar os soacutelidos sedimentaacuteveis expressos em mililitros de mateacuteria decantaacutevel por litrode aacutegua analisada Comparar os seus resultados com os restantes grupos

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T1B Determinaccedilatildeo da Condutividade em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A aacutegua pura eacute maacute condutora de electricidade embora natildeo seja um isolante perfeito

Eacute difiacutecil de se obter uma aacutegua absolutamente pura jaacute que a aacutegua eacute um bom solvente Mesmo a

aacutegua destilada de altiacutessima qualidade tem algumas substacircncias quiacutemicas dissolvidas Essas

impurezas mesmo em concentraccedilotildees bastante baixas permitem agrave aacutegua conduzir electricidade

muito melhor jaacute que impurezas como um sal se separam em iotildees livres na aacutegua atraveacutes dos

quais uma corrente eleacutectrica pode fluir

A condutividade eleacutectrica (o inverso da resistividade) de uma aacutegua mede a capacidade que

essa aacutegua tem para conduzir corrente eleacutectrica e expressa-se em microScm-1

Em soluccedilatildeo a corrente eleacutectrica eacute conduzida por catiotildees e aniotildees enquanto que nos metais eacute

conduzida pelos electrotildees A condutividade de uma soluccedilatildeo depende de vaacuterios factores dos

quais se pode destacar os seguintes tipo concentraccedilatildeo e mobilidade dos iotildees valecircncia e

temperatura O seu valor pode entatildeo ser considerado como uma medida da mateacuteria ionizaacutevel

presente numa aacutegua A aacutegua pura pouco contribui para essa condutividade A condutividade

eleacutectrica de uma aacutegua aumenta muito com a presenccedila de impurezas predominantemente

ioacutenicas

Exemplos de valores de condutividade a 18ordmC

Aacuteguas doces 100 ndash 2000 microScm-1

Aacutegua do mar 45000 microScm-1

A condutividade depende da temperatura Um aumento da temperatura da aacutegua resultaraacute

numa condutividade mais alta A aacutegua ultrapura tem uma condutividade de 0045 microScm-1 a

18ordmC e de 0055 microScm-1 a 25ordmC devido aos iotildees de hidrogeacutenio e hidroacutexido presentes

Para determinar a condutividade de uma soluccedilatildeo eacute necessaacuterio calibrar previamente o

condutiacutemetro com soluccedilotildees padratildeo de condutividade conhecida sendo este um referencial

para determinar a condutividade em amostras desconhecidas A condutividade tem como

unidade de medida o mSm ou microScm

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Condutiacutemetro e ceacutelula condutimeacutetrica

Material de vidro

Soluccedilotildees padratildeo de calibraccedilatildeo do condutiviacutemetro

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Ligar o equipamento e seguir as instruccedilotildees de calibraccedilatildeo do mesmo Efectuar a leitura da

condutividade das amostras de aacutegua em estudo

Tratamento dos resultados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

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T1C Determinaccedilatildeo da Turvaccedilatildeo em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A turvaccedilatildeo de uma aacutegua eacute causada por diversos materiais em suspensatildeo e coloidais de

tamanho e natureza variados tais como lamas areias mateacuteria orgacircnica e inorgacircnica

finamente dividida compostos corados soluacuteveis placircncton e outros organismos microscoacutepicos

A presenccedila destes materiais em suspensatildeo numa amostra de aacutegua causa a dispersatildeo e a

absorccedilatildeo da luz que atravessa a amostra em lugar da sua transmissatildeo em linha recta A

turbidez eacute a expressatildeo dessa propriedade oacuteptica e eacute indicada em termos de unidades de

turvaccedilatildeo (NTU-Nephelometric Turbity Unit)

A origem dos soacutelidos numa aacutegua pode ser natural (partiacuteculas de rocha argila e silte como

tambeacutem algas e outros microrganismos) ou antropogecircnica (resiacuteduos industriais e domeacutesticosbem como microrganismos e erosatildeo)

A turvaccedilatildeo de origem natural normalmente natildeo coloca problemas sanitaacuterios directos mas eacute

esteticamente indesejaacutevel A de origem antropogeacutenica pode estar associada a compostos

toacutexicos e organismos patogecircnicos Tanto uma como outra diminuem a distacircncia de penetraccedilatildeo

da luz em copros de aacutegua podendo levar a desiquiliacutebrios nas biocenoses

Independentemente dos instrumentos utilizados as mediccedilotildees da turbidez seratildeo tanto mais

rigorosas e precisas se for dada a atenccedilatildeo devida agraves teacutecnicas de mediccedilatildeo Deve-se medir a

turbidez de uma amostra o quanto antes de forma a evitar alteraccedilotildees na sua temperatura

estado de floculaccedilatildeo e sedimentaccedilatildeo

Deve evitar-se tanto quanto possiacutevel a diluiccedilatildeo das amostras

Dadas as incertezas associadas agraves mediccedilotildees de turbidez os valores determinados devem ser

reportados da seguinte forma

Gama de valores (NTU) Arredondar para NTU mais proacuteximo de

0 ndash 10 005

1 ndash 10 01

10 ndash 40 140 ndash 100 5

100 ndash 400 10

400 ndash 1000 50

gt 1000 100

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Turbidiacutemetro ou Nefeloacutemetro

Soluccedilotildees padratildeo de formazina

Banho ultra-sons

Material de vidro e tubos para leitura da turbidez

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Homegeneize a amostra de forma suave de forma a natildeo introduzir bolhas de ar na amostra

Se existirem bolhas remova-as da amostra a analisar por exemplo atraveacutes da utilizaccedilatildeo de

ultra-sons (10 s maacutex)

Calibre o turbidiacutemetro (ou nefeloacutemetro) consoante as instruccedilotildees do fabricante

Efectue a leitura da(s) amostra(s)

Tratamento dos resultados

Determine a turvaccedilatildeo expressa em mgL de aacutegua analisada Comparar os seus resultados com

os restantes grupos

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T2 Determinaccedilatildeo da Cor (verdadeira e aparente) em aacutegua de rio e aacutegua

residual

Introduccedilatildeo

O termo ldquoCorrdquo eacute utilizado para designar a ldquoCor verdadeirardquo ou seja a cor de uma aacutegua cuja

turvaccedilatildeo foi removida O termo ldquoCor aparenterdquo designa natildeo soacute a cor conferida por substacircncias

dissolvidas mas tambeacutem a de mateacuteria em suspensatildeo A cor aparente determina-se na amostra

sem filtraccedilatildeo

Nos casos em que haacute muita mateacuteria coloidal ou em suspensatildeo devem ser determinadas tanto

a cor verdadeira como a cor aparente Os meacutetodos comumente aceites para remover a

turvaccedilatildeo satildeo a filtraccedilatildeo e a centrifugaccedilatildeo O primeiro pode interferir com a cor verdadeira e o

segundo apresenta resultados que podem variar com a quantidade de amostra e condiccedilotildees de

operaccedilatildeo Por estes motivos deve ser referido o preacutetratamento utilizado na determinaccedilatildeo da

cor verdadeira

A cor verdadeira de uma aacutegua eacute provocada pelo soacutelidos dissolvidos No caso de terem origem

natural satildeo normalmente provenientes da decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica e ferro e

manganecircs Nos casos de coloraccedilatildeo de origem antropogeacutenica as principais fontes satildeo os

resiacuteduos industriais e os esgotos domeacutesticos Estas substacircncias absorvem a radiaccedilatildeo solar

visiacutevel impedindo a sua penetraccedilatildeo na aacutegua e reduzindo em consequecircncia a acccedilatildeo

fotossinteacutetica das espeacutecies vegetais clorofiladas existentes no corpo receptor (particularmente

as algas)

A cor de uma amostra pode ser determinada por comparaccedilatildeo visual em que se compara a

amostra com soluccedilotildees coradas de concentraccedilatildeo conhecida ou com peccedilas calibradas de vidrocolorido O meacutetodo da platina-cobalto (ou do cloroplatinato) eacute um meacutetodo em que a unidade

de cor eacute a conferida por uma soluccedilatildeo 1 mgL de platina na forma de iatildeo cloroplatinato As

diversas tonalidades satildeo conseguidas por diferentes proporccedilotildees de platina e cobalto Este

meacutetodo eacute sobretudo adequado para aacutegua potaacutevel em que a coloraccedilatildeo presente eacute devida a

materiais naturais Os efluentes fortemente corados devem ser analisados atraveacutes de meacutetodos

espectrofotomeacutetricos

Sempre que eacute necessaacuterio efectuar diluiccedilotildees na determinaccedilatildeo da cor o resultado pode ser

alterado jaacute que a constituiccedilatildeo quiacutemica da amostra eacute alterada

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Soluccedilatildeo-padratildeo de cloroplatinato a 500 UC

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

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6 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

Pipetas automaacuteticas P1000 e P5000

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Preparar 6 padrotildees de concentraccedilotildees agrave sua escolha a partir da soluccedilatildeo-padratildeo de

cloroplatinato fornecida em balotildees de 50 mL conforme indica a Tabela 1

Tabela 1 Volume de soluccedilatildeo de cloroplatinato 500 UC a diluir a 50 mL para preparaccedilatildeo dos padrotildees

Padratildeo

UC

Volume de Soluccedilatildeo-padratildeo 500 UC

(mL)

5 0510 10

15 15

20 20

25 25

30 30

40 40

50 50

Ler a absorvacircncia dos padrotildees aλ = 455 nm (entre 385 nm e 470 nm) e traccedilar a curva de

calibraccedilatildeo do espectrofotoacutemetro ndash absorvacircncia vs UC Usar branco de aacutegua destilada

Obtida a curva de calibraccedilatildeo ler a absorvacircncia da amostra e obter a cor aparente Filtrar ou

centrifugar a amostra (se estiverem presentes mateacuterias em suspensatildeo) ler a absorvacircncia do

filtrado e determinar a cor real

Se a cor exceder a gama de unidades dos padrotildees deve proceder-se agrave sua diluiccedilatildeo

Determine o pH da amostra

Tratamento dos resultados

Caso a amostra seja diluiacuteda (balatildeo 50 mL) determine as unidades de cor da seguinte forma

Unidades = A50B

Em que

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A ndash unidades de cor da amostra diluiacuteda B ndash mL de amostra diluiacutedos

Reporte os resultados arredondados da seguinte forma

Unidades de cor Arredondar (mais proacuteximo)

1-50 1

51-100 5

101-250 10

251-500 20

Refira o pH da amostra

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T3 Determinaccedilatildeo da Dureza em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A dureza total de uma aacutegua eacute definida como a soma da concentraccedilatildeo de caacutelcio e magneacutesio

presentes nessa aacutegua sendo expressa em mgL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) Podem no

entanto estar tambeacutem presentes o Fe3+ e Si4+

O aacutecido etileno-diamina-tetraaceacutetico (EDTA (MM = 37224 gmol)) forma complexos estaacuteveis

com um grande nuacutemero de catiotildees como por exemplo Ca 2+ Mg2+ Ba2+ Cu2+ etc sempre na

proporccedilatildeo 11

Se se adicionar uma pequena quantidade de um corante como Eriocromo T a pH 10 + 01 a

soluccedilatildeo adquire a cor vermelho vinoso Se se titular essa soluccedilatildeo com EDTA os iotildees caacutelcio e

magneacutesio satildeo complexados e no fim da titulaccedilatildeo (quando todos esses iotildees forem

consumidos) a cor da soluccedilatildeo passa a azul O ponto final da titulaccedilatildeo eacute tanto melhor definido

quanto mais elevado for o pH No entanto natildeo eacute possiacutevel aumentar o pH para valores

demasiado altos devido possibilidade de precipitaccedilatildeo de CaCO3 ou de hidroacutexido de magneacutesio

(Mg(OH)2) e tambeacutem porque o corante muda de cor a pH elevado

Os valores parameacutetricos de dureza de aacuteguas satildeo Macia 0 - 75 mgL Pouco dura 75 - 150 mgL

Dura 150 - 300 mgL e Muito dura gt 300 mgL O valor expressa-se em mg de CaCO 3 por litro

de aacutegua analisada

A determinaccedilatildeo da dureza permanente faz-se apoacutes precipitaccedilatildeo e filtraccedilatildeo dos bicarbonatos

(dureza temporaacuteria)

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Placa de aquecimento

6 balotildees de Erlenmeyer de 250 mL

1 balatildeo graduado de 100 mL

1 bureta de 25 mL

1 pipeta graduada de 1 mL

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1 pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 50 25 e 100 mL (as duas uacuteltimas

destinam-se apenas a situaccedilotildees em que seja necessaacuterio utilizar um volume de amostra

diferente)

Aacutegua destilada recentemente fervida

Soluccedilatildeo tampatildeo 675 gL de cloreto de amoacutenio (NH4Cl) e 114 mLL de amoacutenio a 22 em NH3

Soluccedilatildeo de aacutecido cloriacutedrico (HCl) aprox 1 molL

Soluccedilatildeo indicadora de negro de eriocromio T

Soluccedilatildeo titulante de EDTA

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua potaacutevel recolhida no laboratoacuterio

Procedimento experimental

Dureza total

Medir 50 mL da amostra de aacutegua para um Erlenmeyer de 250 mL Adicionar 1 mL de soluccedilatildeo

tampatildeo e 6 gotas de soluccedilatildeo indicadora Esperar cerca de 5 min antes de iniciar a titulaccedilatildeo

Encher a bureta com a soluccedilatildeo titulante de EDTA e fazer-se a titulaccedilatildeo cujo ponto final eacute

detectado pela mudanccedila de cor da soluccedilatildeo indicadora (de vermelho vinoso para azul) O

volume de titulante gasto deve estar compreendido entre 1 e 5 mL Se tal natildeo acontecer

deveraacute proceder-se a uma diluiccedilatildeo ou utilizaccedilatildeo de um volume superior de amostra de forma

a que o volume gasto de titulante esteja dentro do volume indicado

Realizar o ensaio em triplicado

Terminado o ensaio lavar convenientemente a bureta e restante material de laboratoacuterio

Dureza permanente

Para um erlenmeyer de 250 mL meccedila 100 mL de amostra Levar agrave ebuliccedilatildeo durante 20 a 30

minutos de forma a precipitar completamente os bicarbonatos correspondentes agrave dureza

temporaacuteria No final arrefece-se a amostra rapidamente e transfere-se para um balatildeo

graduado de 100 mL Completa-se o volume com aacutegua recentemente fervida e fria

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Determina-se de seguida a dureza de forma idecircntica ao descrito para dureza total

Este ensaio natildeo se realiza se o volume de titulante gasto na determinaccedilatildeo da dureza total for

inferior a 1 mL

Tratamento dos resultados

Sendo

V ndash volume de toma de amostra expresso em mL

V1 ndash volume de soluccedilatildeo titulante gasto expresso em mL

Calcule a dureza das vaacuterias aacuteguas analisadas exprimindo os resultados arredondados agraves

deacutecimas da seguinte forma

Dureza em mgL de CaCO3 = 1000 V1V

Apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Norma Portuguesa NP-424 ndash Aacutegua ndash Determinaccedilatildeo das Durezas (1966)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T4 Determinaccedilatildeo dos Nitritos em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A importacircncia da presenccedila de nitritos em aacuteguas relaciona-se com o facto de ele constituir uma

das formas intermeacutedias da oxidaccedilatildeo do azoto e portanto de estar relacionado com ciclo do

azoto e ainda por ser ele proacuteprio nocivo para os humanos

O nitrito eacute um composto instaacutevel e pode oxidar-se ou reduzir-se conforme as condiccedilotildees do

meio

O princiacutepio do presente meacutetodo baseia-se na reacccedilatildeo entre o nitrito e a sulfanamida em meio

fortemente aacutecido originando um composto diazoacuteico vermelho que absorve a 537 nm

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Pipetas graduadas

Provetas

Vidro de reloacutegio

Balotildees volumeacutetricos de 50 mL

Espectrofotomeacutetro UV-Vis

Reagente de diazotaccedilatildeo ndash juntar 800 mL de aacutegua destilada 100 mL de aacutecido fosfoacuterico

concentrado (H3PO4) e 40 g de sulfanamida (C6H8O2N2S) Agitar para dissolver e juntar 2 g de

dicloreto de N-(1-naftiletilenodiamina) (C10H7NHCH2CH2NH22HCl) Agitar ateacute dissolver

completamente e completar o volume de 1000 mL A soluccedilatildeo manteacutem-se estaacutevel vaacuterios meses

se for conservada em frasco escuro no frigoriacutefico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo padratildeo de nitrito (1 mg N-NO2mL) ndash pesar 4929 g de nitrito de soacutedio e dissolver em

aacutegua destilada completando em balatildeo graduado o volume de 1000 mL Pipetar para outro

balatildeo de 1000 mL 10 mL da soluccedilatildeo anterior e completar o volume com aacutegua destilada

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido cloriacutedrico (13)

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

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Procedimento experimental

Preparaccedilatildeo da amostra ndash se o pH da amostra for superior a 10 e a alcalinidade total superior a

600 mgCaCO3l ajustar o pH a 60 com aacutecido cloriacutedrico

Curva de calibraccedilatildeo ndash medir rigorosamente para balotildees volumeacutetricos de 500 mL

respectivamente 0 1 2 5 10 20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de nitritos Completar o

volume com aacutegua destilada Adicionar a cada balatildeo 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo misturar

bem e aguardar o desenvolvimento de cor durante 10 minutos ler a absorvacircncias das soluccedilotildees

a 537 nm

Medir para um balatildeo volumeacutetrico de 50 mL 50 mL de amostra ou um volume menor

completando 50 mL com aacutegua destilada adicionar 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo e

aguardar 10 minutos antes de ler a absorvacircncia

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de nitrito nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo de nitrito na amostra em mg N-NO2L eacute dada por

mg N-NO2L = A x 50 B

Sendo

A ndash concentraccedilatildeo obtida a partir da curva de calibraccedilatildeo

B ndash volume de amostra tomada para anaacutelise expresso em mL

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

ASTM ldquoAnnual Book of ASTM Standardrdquo part 23 Philadelphia (1973)

AFNOR Recueil de Normes Franccedilaises ldquoEaux Method drsquoessaisrdquo 2eacuteme edition AFNOR Paris(1983)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

ISO 6777-1984 ndash Water quality ndash determination of nitrite ndash molecular absorption spectrometricmethod

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T5 Determinaccedilatildeo da Alcalinidade em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A alcalinidade de uma soluccedilatildeo eacute uma medida do seu poder tampatildeo Esta propriedade estaacute

associada agrave resistecircncia que a soluccedilatildeo tem a variaccedilotildees de pH por adiccedilatildeo de pequenas

quantidades de aacutecido ou de base As soluccedilotildees-tampatildeo satildeo constituiacutedas habitualmente por um

aacutecido ou uma base fracos e um sal da partiacutecula conjugada como por exemplo H 2CO3HCO3-

HCO3CO32- NH4

+NH3

A alcalinidade de uma aacutegua corresponde agrave presenccedila de iotildees HCO3- e CO3

- tambeacutem HO-

podendo ser determinada volumetricamente por titulaccedilatildeo com um aacutecido forte (H2SO4 ou HCl)

ou por potenciometria no caso das aacuteguas serem turvas ou coradas O processo volumeacutetrico

requer o uso de dois indicadores aacutecido-base um com zona de viragem a cerca de 8-83

(fenolftaleiacutena) e outro com zona de viragem entre 42 e 54 (alaranjado de metilo)

A maior parte das aacuteguas naturais de superfiacutecie tem pH compreendido entre 65 e 75 sendo a

alcalinidade sobretudo devida agrave presenccedila de quantidade de iatildeo hidrogenocarbonato Quanto

maior a quantidade deste iatildeo maior a alcalinidade e por consequecircncia maior a resistecircncia da

aacutegua a variaccedilotildees do pH

A alcalinidade de uma aacutegua pode ser classificada em simples e total

Alcalinidade simples - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus23CO e hidroacutexido

)minusOH Neste caso o indicador usado eacute a fenolftaleiacutena cuja zona de viragem inclui o pH do 1ordm

ponto de viragem

Alcalinidade total - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus2

3CO hidroacutexido )minusOH

e hidrogenocarbonato )minus3

HCO Neste caso usa-se o alaranjado de metilo cuja zona de

viragem inclui o pH do 2ordm ponto de viragem

No entanto haacute incompatibilidade na presenccedila simultacircnea de iotildees hidroacutexido (base forte) e

hidrogenocarbonato (partiacutecula anfoteacuterica) dado que reagem segundo a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )aqCOlO H aq HCOaqOH minusminusminus

+harr+2

323

podendo resultar uma soluccedilatildeo contendo apenas iatildeo carbonato ou par conjugadominusminus 2

33CO HCO

No iniacutecio da titulaccedilatildeo existe uma soluccedilatildeo baacutesica rosada pela fenolftaleiacutena Adicionando aacutecido

cloriacutedrico ateacute agrave viragem do indicador ocorre a transformaccedilatildeo dos iotildees carbonato em

hidrogenocarbonato

( ) ( ) ( )aq HCOaq H aqCOminus+minus

rarr+3

2

3

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Aleacutem dos iotildees hidrogenocarbonatos provenientes da transformaccedilatildeo anterior na soluccedilatildeo haacute

ainda iotildees hidrogenocarbonato jaacute existentes na aacutegua que satildeo titulados na presenccedila do

alaranjado de metilo de acordo com a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )lOHgCOaqHaqHCO223

+rarr++minus

As aacuteguas naturais podem natildeo apresentar coloraccedilatildeo roacutesea pela adiccedilatildeo de fenolftaleiacutena pelo

facto de terem uma concentraccedilatildeo muito baixa deminus2

3CO tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pela fenolftaleiacutena As aacuteguas naturais podem muito raramente apresentar

coloraccedilatildeo alaranjada pela adiccedilatildeo de alaranjado de metilo tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pelo alaranjado de metilo O processo quiacutemico pode traduzir-se pelas equaccedilotildees

A titulaccedilatildeo pode ser traduzida graficamente pela curva representada na figura que se segue

Ateacute ao primeiro ponto de equivalecircncia gasta-se um

volume V1 de titulante (soluccedilatildeo aacutecida)

correspondendo agraves reacccedilotildees 1 e 2 Desde o iniacutecio

do processo ateacute agrave viragem do alaranjado de metilo

gasta-se um volume V2 de titulante

Analisando a curva representada na Figura se

o V1 = 000 mL a uacutenica partiacutecula presente na soluccedilatildeo seraacute HCO3-

o V1 lt frac12 V2 existe CO32- e HCO3

-

o V1 = frac12 V2 existe apenas CO32-

o V1 gt frac12 V2 existe OH- e CO32-

o V1 = V2 soacute existe OH-

A alcalinidade eacute expressa em miligramas de carbonato e caacutelcio por litro de aacutegua mg CaCO3 por

litro de H2O ou seja ppm de CaCO3 Nos ecossistemas naturais a aacutegua apresenta uma

alcalinidade compreendida entre 20 e 200 ppm Uma alcalinidade inferior a 10 ppm indica uma

aacutegua com fraco poder tampatildeo ou seja incapaz de resistir a variaccedilotildees de pH

Figura Variaccedilatildeo do pH em funccedilatildeo do volume de HCl adicionado

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Bureta

FunilErlenmeyers de 250mL

Pipetas volumeacutetricas de 10000 mL

Pipetador

HCI asymp 01 moldm3

Soluccedilatildeo alcooacutelica de fenolftaleiacutena

Soluccedilatildeo a 005 de alaranjado de metilo

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Determinaccedilatildeo da alcalinidade pela fenolftaleiacutena ou alcalinidade simples

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo - Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI 01XXX moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 10 gotas de fenolftaleiacutena

Importante Deve aparecer a cor rosa caso contraacuterio conclui-se que a alcalinidade agrave

fenolftaleiacutena eacute nula e natildeo se realiza a titulaccedilatildeo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante ateacute desaparecimento da

cor roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

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Determinaccedilatildeo da alcalinidade pelo alaranjado de metilo ou alcalinidade total

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo -Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI asymp 01 moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 5 gotas de alaranjado de metilo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante O final da reacccedilatildeo eacute

detectado pela viragem da cor do indicador de amarelo para roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

Tratamento dos resultados

Determine a alcalinidade simples e total das amostras analisadas

A alcalinidade simplestotal da aacutegua expressa em mg CaCO3L eacute dada por

[ ] ( )

( )1000

33 timestimestimes

=

mLV

M mLV HCl

LmgCaCO

de Alcalinida Aacutegua

CaCO

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T6 Determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacuteguas engloba a quantificaccedilatildeo das formas NH3 e NH4+

Como estas partiacuteculas formam um par aacutecido-base conjugado a quantidade relativa de cada

uma delas existente numa dada soluccedilatildeo eacute dependente do seu pH

Tabela 1 Influecircncia do pH na relaccedilatildeo entre a forma protonada e desprotonada da amoacutenia

pH 6 7 8 9 10 11

NH3 0 1 4 25 78 96

NH4+

100 99 96 75 22 4

Os dois principais factores a influenciar a escolha do meacutetodo de anaacutelise do azoto amoniacal em

amostras de aacutegua satildeo a presenccedila de interferentes e a concentraccedilatildeo Na maioria dos casos a

determinaccedilatildeo directa soacute eacute possiacutevel nos casos das aacuteguas de consumo aacuteguas superficiais e

subterracircneas natildeo contaminadas e efluentes em que foi realizada com sucesso a nitrificaccedilatildeo

Nos restantes casos eacute usual a realizaccedilatildeo preacutevia de um passo de preacutevio de destilaccedilatildeo

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo baseia-se no facto de o reagente de Nessler (tetraiodomercurato)

reagir com a amoacutenia em meio alcalino e formar um composto corado amarelo cuja

intensidade de cor se mede entre os 400 e os 425 nm A cor e a turvaccedilatildeo das amostras podem

interferir com esta determinaccedilatildeo bem como compostos que possam reagir nestas condiccedilotildees

com o reagente de Nessler (como aminas cetonas e aacutelcoois)

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo directa embora mais sujeito a interferecircncias eacute bastante mais

expedito do que o da destilaccedilatildeo preacutevia Eacute aplicaacutevel desde que natildeo se pretenda uma precisatildeo

superior a 2 mgL

Material e meacutetodos

Material e ReagentesMaterial de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Pipetador

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Cuvetes

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Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

Soluccedilatildeo de tampatildeo borato - Juntar 88 mL de NaOH 01 N a 500 mL de soluccedilatildeo 0025 N (95 g

Na2B4O710H2OL) de tetraborato de soacutedio e completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute

preparada

Soluccedilatildeo de sulfito de soacutedio (09 gL) ndash Pesar 09 g de NaNO2 e dissolver em aacutegua destilada

Completar o volume de 100 mL Esta soluccedilatildeo deve ser preparada no dia

Soluccedilatildeo de NaOH 6 N ndash Pesar 240 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Deixar arrefecer e

perfazer o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de NaOH 1 N ndash Pesar 40 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Perfazer o volume

de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico 1N ndash Pipetar 27 mL de H2SO4 concentrado com d=181 para um

balatildeo de 1000 mL contendo jaacute cerca de 500 mL de aacutegua destilada Misturar bem e adicionar

mais aacutegua destilada ateacute quase 1000 mL Misturar bem deixar arrefecer e completar 1000 mL

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido boacuterico ndash dissolver 20 g de H3PO3 em aacutegua destilada completar o volume de

1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de sulfato de zinco ndash dissolver em aacutegua destilada 100 g de ZnSO 47H2O e completar o

volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de EDTA ndash dissolver 50 mg de EDTA em 60 mL de aacutegua destilada contendo 10 g de

NaOH Se necessaacuterio aquecer um pouco para facilitar um pouco a dissoluccedilatildeo Deixar arrefecer

e completar o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de Rochelle ndash dissolver 50 g de sal de Rochelle KNaC4H4O64H2O em 100 mL de aacutegua

destilada ferver ateacute reduzir o volume ateacute 70 mL para eliminar a amoacutenia que pode acompanhar

o sal deixar arrefecer e completar de novo o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de Nessler ndash dissolver 100 g de HgI2 e 70 g de KI em 75 mL de aacutegua destilada

misturar bem com agitaccedilatildeo suave (Soluccedilatildeo A) adicionar esta soluccedilatildeo a uma soluccedilatildeo jaacute friapreparada por dissoluccedilatildeo de 160 g de NaOH em 500 mL de aacutegua destilada (Soluccedilatildeo B)

Completar o volume de 1000 mL e guardar em frasco de vidro escuro Soluccedilatildeo jaacute preparada

Obs Testar este reagente com uma soluccedilatildeo de amoacutenia 01 mg N-NH4+L A coloraccedilatildeo amarela deve

aparecer ao fim de 10 min

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Soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia ndash dissolver em aacutegua destilada 3819 g de NH4Cl anidro e seco a 100

ordmC completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Destilaccedilatildeo preacutevia ndash Neutralizar previamente a amostra e adicionar 25 mL de tampatildeo borato

por cada 500 mL de amostra Ajustar o pH a 95 com NaOH 6N Para a destilaccedilatildeo medir 500

mL de amostra para um balatildeo de destilaccedilatildeo com um condensador vertical Proceder agrave

destilaccedilatildeo e receber o destilado (300 mL) em 50 mL de aacutecido boacuterico Completar 500 mL com

aacutegua destilada

Preparaccedilatildeo das amostras para a Nesslerizaccedilatildeo directa ndash adicionar 1 mL de soluccedilatildeo de sulfato

de zinco por cada 100 mL de amostra para provocar a coagulaccedilatildeo de substacircncias em

suspensatildeo Adicionar soluccedilatildeo de NaOH 1 N ateacute obter pH=105 agitar bem deixar repousar e

filtrar o sobrenadante

Padrotildees de calibraccedilatildeo ndash Medir para balotildees volumeacutetricos de 50 mL respectivamente 05 10

20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia Complete o volume com aacutegua destilada

Para realizar a calibraccedilatildeo proceda como descrito no procedimento de determinaccedilatildeo a seguir

Determinaccedilatildeo ndash Medir em balotildees de 50 mL 50 mL de amostra (tratada ou destilada senecessaacuterio) Se existir caacutelcio ou magneacutesio adicionar uma gota de soluccedilatildeo de EDTA ou 1 ou 2

gotas de soluccedilatildeo de Rochelle Misturar bem e juntar 2 mL de reagente de Nessler no caso de

ter usado a soluccedilatildeo de EDTA e 1 mL no caso de ter utilizado a soluccedilatildeo de Rochelle Deixar

desenvolver a cor durante 10 min e ler absorvacircncia a 410 nm Analise as duas amostras

disponiacuteveis com e sem tratamento preacutevio

Nota ndash todos os reagentes devem ser preparados com aacutegua destilada isenta de amoacutenia

Tratamento dos resultados

Determine atraveacutes da curva de calibraccedilatildeo a concentraccedilatildeo de N-NH4+ nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo N-NH4+ nas amostras analisadas expressa em mg N-NH4

+L eacute dada por

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Amostras natildeo destiladas

B

A50 L)NHN(mg 4

times=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Amostras destiladas

DC

BA50 L)NHN(mg 4

times

timestimes=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de destilado que se completou (mL)

C ndash Volume de destilado que se tomou (mL)D ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Bibliografia

A I Vogel ldquoVogel Anaacutelise Inorgacircnica Quantitativardquo 4a ed (1981)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T7 Determinaccedilatildeo da Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) em aacutegua

residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) tambeacutem designada por COD (do inglecircs Chemical

Oxygen Demand) eacute usada como uma medida do oxigeacutenio equivalente agrave fracccedilatildeo orgacircnica da

amostra susceptiacutevel de ser oxidada por um oxidante quiacutemico eneacutergico Outras anaacutelises para a

quantificaccedilatildeo do carbono orgacircnico satildeo a Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio CBO e o Carbono

Orgacircnico Total COT Para certos tipos de amostras a CQO pode ser empiricamente

relacionada com a CBO e com o COT Depois de estabelecida a correlaccedilatildeo esta anaacutelise eacute uacutetil

para efeito de monitorizaccedilatildeo e controlo

O meacutetodo do refluxo com dicromato eacute preferiacutevel a outros que usem outros oxidantes devido agrave

sua maior capacidade de oxidaccedilatildeo aplicabilidade a uma grande variedade de amostras e

facilidade de manipulaccedilatildeo A maioria dos compostos orgacircnicos eacute oxidada em 95 a 100 do

valor teoacuterico A piridina e outros compostos do mesmo tipo apenas satildeo oxidados enquanto

estiverem em contacto com o oxidante O amoniacuteaco quer da amostra quer o libertado a

partir da mateacuteria orgacircnica que conteacutem azoto soacute eacute oxidado na presenccedila duma concentraccedilatildeo

significativa de iotildees cloreto livres

SELECCcedilAtildeO DO MEacuteTODO

O meacutetodo do refluxo aberto eacute o mais utilizado para uma grande variedade de amostras com

valores de CQO entre 5 mgL e 50 mgL no qual de preferecircncia se usam grandes volumes de

amostra Os meacutetodos de refluxo fechado satildeo mais econoacutemicos no que se refere ao uso de

reagentes de sais metaacutelicos mas eacute necessaacuterio homogeneizar as amostras que contenham

soacutelidos suspensos para obter resultados reprodutiacuteveis As ampolas e tubos de cultura com

reagentes previamente medidos encontram-se disponiacuteveis comercialmente

INTERFEREcircNCIAS E LIMITACcedilOtildeES

Os compostos alifaacuteticos volaacuteteis de cadeia aberta satildeo oxidados em pequena extensatildeo Isto

ocorre em parte devido ao facto dos compostos orgacircnicos volaacuteteis estarem presentes no

espaccedilo gasoso natildeo entrando em contacto com o liacutequido oxidante Consegue-se uma oxidaccedilatildeo

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mais efectiva destes compostos alifaacuteticos de cadeia aberta adicionando sulfato de prata

(Ag2SO4) como catalisador Contudo o Ag2SO4 reage com o cloro bromo e iodo originando

precipitados que soacute satildeo oxidados parcialmente As interferecircncias devidas agrave presenccedila de

haletos podem ser grandemente ultrapassadas embora pensa-se natildeo completamente por

complexaccedilatildeo com sulfato de mercuacuterio (HgSO4) antes de iniciar o refluxo Embora seja

aconselhaacutevel 1 g de HgSO4 para 50 mL de amostra pode-se usar uma quantidade menor

quando a concentraccedilatildeo de cloretos for inferior a 2000 mgL desde que se mantenha uma

relaccedilatildeo HgSO4Cl- de 101 Natildeo use este meacutetodo para amostras que contenham Cl- em

concentraccedilatildeo superior a 2000 mgL Haacute outras teacutecnicas para determinar a CQO em aacuteguas

salinas Os nitritos (NO-) apresentam uma CQO de 11 mgmg expressa como massa de O2 por

massa de azoto (NO2-- N) Esta interferecircncia eacute normalmente considerada insignificante e por

isso desprezada uma vez que as concentraccedilotildees de NO2-- N nas aacuteguas raramente excedem o

valor de 2 mgL Para eliminar uma interferecircncia significativa devida ao NO2- adicione 10 mg

de aacutecido sulfacircmico por cada miligrama de NO2-- N presente no volume de amostra usado

adicione a mesma quantidade de aacutecido sulfacircmico ao recipiente de refluxo que conteacutem o

branco de aacutegua destilada As espeacutecies inorgacircnicas reduzidas tais como o iatildeo ferroso sulfureto

manganeacutesio manganoso etc satildeo quantitativamente oxidadas nas condiccedilotildees do ensaio Para

amostras que contenham quantidades significativas destas espeacutecies pode assumir-se a

oxidaccedilatildeo estequiomeacutetrica a partir da concentraccedilatildeo inicial das espeacutecies interferentes e corrigir

o valor obtido para a CQO

MEacuteTODO TITULOMEacuteTRICO ndash REFLUXO FECHADO

Este meacutetodo baseia-se no facto de a maioria dos compostos orgacircnicos serem oxidados por

uma mistura de aacutecido croacutemico e sulfuacuterico em ebuliccedilatildeo A amostra eacute refluxada numa soluccedilatildeo

fortemente aacutecida com uma quantidade conhecida de dicromato de potaacutessio (K2Cr2O7) em

excesso na presenccedila de um catalisador (Ag+) Apoacutes a digestatildeo o dicromato de potaacutessio natildeo

reduzido eacute quantificado por titulaccedilatildeo com sulfato de ferro e amoniacuteaco

e relacionada com o valor de CQO da amostra (6 mol de FAS ou Fe2+ equivalem a 1 mol de

dicromato ou 15 mol de O2)

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O tempo-padratildeo de 2 h para o refluxo pode ser reduzido quando se verificar que periacuteodos

mais curtos originam os mesmos resultados

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Material de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Tubos de digestatildeo - Use tubos de cultura de borossilicato de 16 mm x 150 mm (satildeo estes os

disponiacuteveis nas aulas) 20 mm x 150 mm ou ainda 25 mm x 150 mm com obturadores

roscados revestidos com TFE Como alternativa use ampolas de borossilicato com 10 mL de

capacidade e diacircmetro entre 19 mm e 20 mm Os graves danos que podem surgir nos

obturadores da maioria dos tubos de cultura durante o periacuteodo de digestatildeo satildeo uma

potencial fonte de contaminaccedilatildeo e aumentam as probabilidades de perda Soacute deve usar uma

estufa para a digestatildeo em tubo de cultura depois de saber que 2 h de exposiccedilatildeo a 150 ordmC natildeo

danificam os obturadores Confirme a qualidade dos tubos e rolhas antes de os utilizar Soacute os

tubos da marca Schott (tampa vermelha) podem ir agrave estufa No bloco de aquecimento tambeacutem

se podem usar os tubos de pirex (tampa escura)

Bloco de aquecimento ou digestor de liga de alumiacutenio com 45 mm a 50 mm de altura e com

aberturas de tamanho suficiente para se ajustarem aos tubos de cultura ou ampolas Para

operar a 150 oCplusmn 2 oC

Soluccedilatildeo de digestatildeo de dicromato de potaacutessio 00167 molL - adicione a aproximadamente

500 mL de aacutegua destilada 4913 g de K2Cr2O7 reagente de grau 1 previamente seco a 103 ordmC

durante 2 h 167 mL de H2SO4 concentrado e 333 g de HgSO4 Dissolva deixe arrefecer ateacute agrave

temperatura ambiente e dilua ateacute 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de aacutecido sulfuacuterico - adicione Ag2SO4 puro em cristais ou em poacute a aacutecido sulfuacuterico

concentrado na proporccedilatildeo de 55 g de Ag2SO4 para 1 kg de H2SO4 Deixe em repouso um ou

dois dias para dissolver o Ag2SO4 Este reagente e o anterior satildeo fornecidos em dispensadores

volumeacutetricos Verificar sempre se o volume estaacute correctamente regulado Soluccedilatildeo jaacute

preparada

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Indicador de ferroiacutena - dissolva 1485 g de monohidrato de fenantrolina e 695 mg de

FeSO47H2O em aacutegua destilada e dilua ateacute 100 mL De preferecircncia este indicador deve ser

comprado jaacute preparado Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo titulante de sulfato de amoacutenio ferroso (FAZ do inglecircs) ~ 010 molL - dissolva 392 g de

Fe(NH4)2(SO4)26H2O em aacutegua destilada Adicione 20 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado

Arrefeccedila e dilua ateacute 1000 mL Padronize a soluccedilatildeo diariamente com a soluccedilatildeo padratildeo de

dicromato Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido sulfacircmico soacute eacute necessaacuterio quando se pretender eliminar a interferecircncia de nitritos

Soluccedilatildeo-padratildeo de hidrogenoftalato de potaacutessio (KHP) - triture levemente e depois seque em

estufa a 120 ordmC ateacute peso constante o hidrogenoftalato de potaacutessio (HOOCC6H4COOK) Dissolva

2125 mg em aacutegua destilada e dilua ateacute 1000 mL O KHP tem uma CQO teoacuterica de 1176

mgmg e a soluccedilatildeo anterior tem uma CQO teoacuterica de 250 mgL Esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante

3 meses se for guardada num frigoriacutefico e se natildeo for visiacutevel qualquer desenvolvimento

bioloacutegico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Procedimento experimental

A amostra deve conter um valor de CQO inferior a 250 mgL Efectuar diluiccedilotildees caso

necessaacuterio Analisar em duplicado Lave os tubos de cultura e os obturadores com H2SO4 a

20 antes de serem usados pela 1ordf vez para evitar a contaminaccedilatildeo Recorra agrave Tabela 1 para

obter os volumes adequados da amostra e dos reagentes

Coloque a amostra no tubo de cultura ou ampola e adicione a soluccedilatildeo de digestatildeo Deite

cuidadosamente o reagente de aacutecido sulfuacuterico fazendo-o escorrer pela parede Feche os

obturadores dos tubos ou sele as ampolas com firmeza e inverta-os vaacuterias vezes ateacute que os

reagentes se misturem completamente Use o voacutertex ateacute natildeo se notarem diferentes fases

Assim evita-se o aquecimento local no fundo do tubo e a possiacutevel projecccedilatildeo do seu conteuacutedo

ATENCcedilAtildeO Use uma protecccedilatildeo para o rosto (oacuteculos) e proteja as matildeos (luvas) do calor

produzido enquanto mexe o conteuacutedo dos tubos ou ampolas Cuidado com possiacuteveis

respingos

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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Funcionamento das aulas

A realizaccedilatildeo dos trabalhos praacuteticos seraacute feita em grupo

A preparaccedilatildeo do trabalho experimental eacute realizada durante a aula anterior agrave aula laboratorial

Recomenda-se a leitura do protocolo laboratorial antes da aula de forma a esclarecer as

duacutevidas existentes A avaliaccedilatildeo da preparaccedilatildeo do trabalho seraacute feita de forma individual por

resposta a uma ldquoficha diagnoacutesticordquo

Nas aulas laboratoriais seratildeo executadas as seguintes etapas

1 Resposta agrave ldquoficha diagnoacutesticordquo ou a questotildees orais sobre a preparaccedilatildeo do trabalho

laboratorial

2 Realizaccedilatildeo do trabalho laboratorial

3 Tratamento dos resultados experimentais

Recomenda-se que os alunos se organizem de forma a trazer um portaacutetil por grupo para a

aula

Recomendaccedilotildees importantes

O uso de bata e oacuteculos de protecccedilatildeo eacute obrigatoacuterio nas sessotildees praacuteticas Natildeo eacute permitido

entrar no laboratoacuterio sem este equipamento

Eacute obrigatoacuteria a preparaccedilatildeo individual do trabalho praacutetico Natildeo seraacute autorizada a realizaccedilatildeo

do trabalho sem que este tenha sido devidamente preparado

Todos os formandos devem ter maacutequina de calcular

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T1A Determinaccedilatildeo dos Soacutelidos Dissolvidos Totais (SDT) Soacutelidos

Suspensos Totais (SST) Soacutelidos Suspensos Volaacuteteis (SSV) e Soacutelidos

Sedimentaacuteveis em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

Numa aacutegua os soacutelidos podem encontrar-se sob vaacuterias formas dissolvidos suspensos ou

flutuantes e podem ser de natureza orgacircnica ou inorgacircnica Os soacutelidos de natureza orgacircnica

podem se forem passiacuteveis de serem oxidados levar agrave reduccedilatildeo da concentraccedilatildeo de oxigeacutenio

dissolvido numa aacutegua Os soacutelidos inorgacircnicos podem provocar o aparecimento de corrosatildeo e a

formaccedilatildeo de depoacutesitos de oacutexidos insoluacuteveis em tubagens e equipamentos

Das caracteriacutesticas fiacutesicas das aacuteguas residuais o teor de mateacuteria soacutelida eacute o de maior

importacircncia em termos de dimensionamento e controle de operaccedilotildees das unidades de

tratamentoAlguns conceitos

Soacutelidos totais (ST)

Resiacuteduo obtido apoacutes evaporaccedilatildeo completa de uma amostra

Soacutelidos suspensos totais (SST)

Resiacuteduo obtido apoacutes filtraccedilatildeo de uma amostra

Soacutelidos dissolvidos totais (SDT)

Soacutelidos que passam para o filtrado apoacutes filtraccedilatildeo de uma amostra (podem ser obtidos apoacutes

evaporaccedilatildeo do filtrado)

Os soacutelidos dissolvidos Totais (SDT) eacute o resiacuteduo em ppm obtido pelo meacutetodo tradicional de

evaporar uma amostra de aacutegua ateacute secar e aquecer a 180ordmC Este resiacuteduo inclui coloacuteides

compostos orgacircnicos natildeo volaacuteteis e sais que satildeo estaacuteveis a esta temperatura Os sais

inorgacircnicos constituem de longe a maior parte do resiacuteduo e o SDT eacute usado como indicador do

niacutevel total de compostos inorgacircnicos presentes em aacuteguas de alimentaccedilatildeo Pode ser medido

directamente ou calculado multiplicando a condutividade da aacutegua em microScm-1 a 25ordmC por 07

Soacutelidos fixos (SF)

Termo aplicado ao resiacuteduo dos ST SST ou SDT apoacutes secagem deste a determinada temperatura

e por determinado periacuteodo de tempoSoacutelidos volaacuteteis (SV)

Perda de massa do resiacuteduo dos ST SST ou SDT verificada apoacutes calcinaccedilatildeo do mesmo

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Membrana porosa de 045 micromBalanccedila analiacutetica

Estufa

Mufla

Placa de aquecimento

Material de vidro

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Soacutelidos suspensos totais e volaacuteteis

- Colocar um filtro a secar na estufa a 103-105 ordmC durante 15 minutos

- Transferir o filtro seco para num exsicador ateacute arrefecer

- Medir a massa do filtro seco e registar a massa m1

- Fazer a montagem do equipamento de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

- Filtrar atraveacutes do filtro jaacute preparado 250 mL de aacutegua a analisar

- Reservar o filtrado para determinar os soacutelidos dissolvidos

- Levar o filtro novamente agrave estufa ateacute estar seco ou agrave mufla a 550 ordmC durante 15rsquo se

pretender a determinaccedilatildeo dos soacutelidos suspensos volaacuteteis A perda de massa durante a

calcinaccedilatildeo corresponde agrave fracccedilatildeo volaacutetil do resiacuteduo

- Depois de arrefecido no exsicador medir a massa do filtro e registar a massa m2

Soacutelidos dissolvidos totais

- Colocar uma caacutepsula de porcelana a secar na estufa a 180 ordmC durante 15 minutos

- Medir a massa da caacutepsula de porcelana seca e registar a massa m1

- Evaporar progressivamente 100 mL da aacutegua filtrada no ensaio anterior

- Levar a caacutepsula novamente agrave estufa ateacute estar seca

- Depois de arrefecida no exsicador pesar a caacutepsula e registar a massa m2

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Tratamento dos resultados

Determinar os SST SSV e SDT expressos em mgL Comparar os seus resultados com os

restantes grupos

Soacutelidos sedimentaacuteveis

- Homogenizar 1L de amostra

- Transferir a aacutegua homogeneizada para um cone de Imhoff

- Manter a aacutegua no cone por 45min ao abrigo de luz e de poeiras

- Efectuar a leitura do niacutevel de material decantaacutevel decorrido 0h30m 1h 1h30m e 2h

Tratamento dos resultados

Determinar os soacutelidos sedimentaacuteveis expressos em mililitros de mateacuteria decantaacutevel por litrode aacutegua analisada Comparar os seus resultados com os restantes grupos

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T1B Determinaccedilatildeo da Condutividade em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A aacutegua pura eacute maacute condutora de electricidade embora natildeo seja um isolante perfeito

Eacute difiacutecil de se obter uma aacutegua absolutamente pura jaacute que a aacutegua eacute um bom solvente Mesmo a

aacutegua destilada de altiacutessima qualidade tem algumas substacircncias quiacutemicas dissolvidas Essas

impurezas mesmo em concentraccedilotildees bastante baixas permitem agrave aacutegua conduzir electricidade

muito melhor jaacute que impurezas como um sal se separam em iotildees livres na aacutegua atraveacutes dos

quais uma corrente eleacutectrica pode fluir

A condutividade eleacutectrica (o inverso da resistividade) de uma aacutegua mede a capacidade que

essa aacutegua tem para conduzir corrente eleacutectrica e expressa-se em microScm-1

Em soluccedilatildeo a corrente eleacutectrica eacute conduzida por catiotildees e aniotildees enquanto que nos metais eacute

conduzida pelos electrotildees A condutividade de uma soluccedilatildeo depende de vaacuterios factores dos

quais se pode destacar os seguintes tipo concentraccedilatildeo e mobilidade dos iotildees valecircncia e

temperatura O seu valor pode entatildeo ser considerado como uma medida da mateacuteria ionizaacutevel

presente numa aacutegua A aacutegua pura pouco contribui para essa condutividade A condutividade

eleacutectrica de uma aacutegua aumenta muito com a presenccedila de impurezas predominantemente

ioacutenicas

Exemplos de valores de condutividade a 18ordmC

Aacuteguas doces 100 ndash 2000 microScm-1

Aacutegua do mar 45000 microScm-1

A condutividade depende da temperatura Um aumento da temperatura da aacutegua resultaraacute

numa condutividade mais alta A aacutegua ultrapura tem uma condutividade de 0045 microScm-1 a

18ordmC e de 0055 microScm-1 a 25ordmC devido aos iotildees de hidrogeacutenio e hidroacutexido presentes

Para determinar a condutividade de uma soluccedilatildeo eacute necessaacuterio calibrar previamente o

condutiacutemetro com soluccedilotildees padratildeo de condutividade conhecida sendo este um referencial

para determinar a condutividade em amostras desconhecidas A condutividade tem como

unidade de medida o mSm ou microScm

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Condutiacutemetro e ceacutelula condutimeacutetrica

Material de vidro

Soluccedilotildees padratildeo de calibraccedilatildeo do condutiviacutemetro

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Ligar o equipamento e seguir as instruccedilotildees de calibraccedilatildeo do mesmo Efectuar a leitura da

condutividade das amostras de aacutegua em estudo

Tratamento dos resultados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

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T1C Determinaccedilatildeo da Turvaccedilatildeo em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A turvaccedilatildeo de uma aacutegua eacute causada por diversos materiais em suspensatildeo e coloidais de

tamanho e natureza variados tais como lamas areias mateacuteria orgacircnica e inorgacircnica

finamente dividida compostos corados soluacuteveis placircncton e outros organismos microscoacutepicos

A presenccedila destes materiais em suspensatildeo numa amostra de aacutegua causa a dispersatildeo e a

absorccedilatildeo da luz que atravessa a amostra em lugar da sua transmissatildeo em linha recta A

turbidez eacute a expressatildeo dessa propriedade oacuteptica e eacute indicada em termos de unidades de

turvaccedilatildeo (NTU-Nephelometric Turbity Unit)

A origem dos soacutelidos numa aacutegua pode ser natural (partiacuteculas de rocha argila e silte como

tambeacutem algas e outros microrganismos) ou antropogecircnica (resiacuteduos industriais e domeacutesticosbem como microrganismos e erosatildeo)

A turvaccedilatildeo de origem natural normalmente natildeo coloca problemas sanitaacuterios directos mas eacute

esteticamente indesejaacutevel A de origem antropogeacutenica pode estar associada a compostos

toacutexicos e organismos patogecircnicos Tanto uma como outra diminuem a distacircncia de penetraccedilatildeo

da luz em copros de aacutegua podendo levar a desiquiliacutebrios nas biocenoses

Independentemente dos instrumentos utilizados as mediccedilotildees da turbidez seratildeo tanto mais

rigorosas e precisas se for dada a atenccedilatildeo devida agraves teacutecnicas de mediccedilatildeo Deve-se medir a

turbidez de uma amostra o quanto antes de forma a evitar alteraccedilotildees na sua temperatura

estado de floculaccedilatildeo e sedimentaccedilatildeo

Deve evitar-se tanto quanto possiacutevel a diluiccedilatildeo das amostras

Dadas as incertezas associadas agraves mediccedilotildees de turbidez os valores determinados devem ser

reportados da seguinte forma

Gama de valores (NTU) Arredondar para NTU mais proacuteximo de

0 ndash 10 005

1 ndash 10 01

10 ndash 40 140 ndash 100 5

100 ndash 400 10

400 ndash 1000 50

gt 1000 100

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Turbidiacutemetro ou Nefeloacutemetro

Soluccedilotildees padratildeo de formazina

Banho ultra-sons

Material de vidro e tubos para leitura da turbidez

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Homegeneize a amostra de forma suave de forma a natildeo introduzir bolhas de ar na amostra

Se existirem bolhas remova-as da amostra a analisar por exemplo atraveacutes da utilizaccedilatildeo de

ultra-sons (10 s maacutex)

Calibre o turbidiacutemetro (ou nefeloacutemetro) consoante as instruccedilotildees do fabricante

Efectue a leitura da(s) amostra(s)

Tratamento dos resultados

Determine a turvaccedilatildeo expressa em mgL de aacutegua analisada Comparar os seus resultados com

os restantes grupos

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T2 Determinaccedilatildeo da Cor (verdadeira e aparente) em aacutegua de rio e aacutegua

residual

Introduccedilatildeo

O termo ldquoCorrdquo eacute utilizado para designar a ldquoCor verdadeirardquo ou seja a cor de uma aacutegua cuja

turvaccedilatildeo foi removida O termo ldquoCor aparenterdquo designa natildeo soacute a cor conferida por substacircncias

dissolvidas mas tambeacutem a de mateacuteria em suspensatildeo A cor aparente determina-se na amostra

sem filtraccedilatildeo

Nos casos em que haacute muita mateacuteria coloidal ou em suspensatildeo devem ser determinadas tanto

a cor verdadeira como a cor aparente Os meacutetodos comumente aceites para remover a

turvaccedilatildeo satildeo a filtraccedilatildeo e a centrifugaccedilatildeo O primeiro pode interferir com a cor verdadeira e o

segundo apresenta resultados que podem variar com a quantidade de amostra e condiccedilotildees de

operaccedilatildeo Por estes motivos deve ser referido o preacutetratamento utilizado na determinaccedilatildeo da

cor verdadeira

A cor verdadeira de uma aacutegua eacute provocada pelo soacutelidos dissolvidos No caso de terem origem

natural satildeo normalmente provenientes da decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica e ferro e

manganecircs Nos casos de coloraccedilatildeo de origem antropogeacutenica as principais fontes satildeo os

resiacuteduos industriais e os esgotos domeacutesticos Estas substacircncias absorvem a radiaccedilatildeo solar

visiacutevel impedindo a sua penetraccedilatildeo na aacutegua e reduzindo em consequecircncia a acccedilatildeo

fotossinteacutetica das espeacutecies vegetais clorofiladas existentes no corpo receptor (particularmente

as algas)

A cor de uma amostra pode ser determinada por comparaccedilatildeo visual em que se compara a

amostra com soluccedilotildees coradas de concentraccedilatildeo conhecida ou com peccedilas calibradas de vidrocolorido O meacutetodo da platina-cobalto (ou do cloroplatinato) eacute um meacutetodo em que a unidade

de cor eacute a conferida por uma soluccedilatildeo 1 mgL de platina na forma de iatildeo cloroplatinato As

diversas tonalidades satildeo conseguidas por diferentes proporccedilotildees de platina e cobalto Este

meacutetodo eacute sobretudo adequado para aacutegua potaacutevel em que a coloraccedilatildeo presente eacute devida a

materiais naturais Os efluentes fortemente corados devem ser analisados atraveacutes de meacutetodos

espectrofotomeacutetricos

Sempre que eacute necessaacuterio efectuar diluiccedilotildees na determinaccedilatildeo da cor o resultado pode ser

alterado jaacute que a constituiccedilatildeo quiacutemica da amostra eacute alterada

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Soluccedilatildeo-padratildeo de cloroplatinato a 500 UC

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

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6 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

Pipetas automaacuteticas P1000 e P5000

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Preparar 6 padrotildees de concentraccedilotildees agrave sua escolha a partir da soluccedilatildeo-padratildeo de

cloroplatinato fornecida em balotildees de 50 mL conforme indica a Tabela 1

Tabela 1 Volume de soluccedilatildeo de cloroplatinato 500 UC a diluir a 50 mL para preparaccedilatildeo dos padrotildees

Padratildeo

UC

Volume de Soluccedilatildeo-padratildeo 500 UC

(mL)

5 0510 10

15 15

20 20

25 25

30 30

40 40

50 50

Ler a absorvacircncia dos padrotildees aλ = 455 nm (entre 385 nm e 470 nm) e traccedilar a curva de

calibraccedilatildeo do espectrofotoacutemetro ndash absorvacircncia vs UC Usar branco de aacutegua destilada

Obtida a curva de calibraccedilatildeo ler a absorvacircncia da amostra e obter a cor aparente Filtrar ou

centrifugar a amostra (se estiverem presentes mateacuterias em suspensatildeo) ler a absorvacircncia do

filtrado e determinar a cor real

Se a cor exceder a gama de unidades dos padrotildees deve proceder-se agrave sua diluiccedilatildeo

Determine o pH da amostra

Tratamento dos resultados

Caso a amostra seja diluiacuteda (balatildeo 50 mL) determine as unidades de cor da seguinte forma

Unidades = A50B

Em que

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A ndash unidades de cor da amostra diluiacuteda B ndash mL de amostra diluiacutedos

Reporte os resultados arredondados da seguinte forma

Unidades de cor Arredondar (mais proacuteximo)

1-50 1

51-100 5

101-250 10

251-500 20

Refira o pH da amostra

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T3 Determinaccedilatildeo da Dureza em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A dureza total de uma aacutegua eacute definida como a soma da concentraccedilatildeo de caacutelcio e magneacutesio

presentes nessa aacutegua sendo expressa em mgL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) Podem no

entanto estar tambeacutem presentes o Fe3+ e Si4+

O aacutecido etileno-diamina-tetraaceacutetico (EDTA (MM = 37224 gmol)) forma complexos estaacuteveis

com um grande nuacutemero de catiotildees como por exemplo Ca 2+ Mg2+ Ba2+ Cu2+ etc sempre na

proporccedilatildeo 11

Se se adicionar uma pequena quantidade de um corante como Eriocromo T a pH 10 + 01 a

soluccedilatildeo adquire a cor vermelho vinoso Se se titular essa soluccedilatildeo com EDTA os iotildees caacutelcio e

magneacutesio satildeo complexados e no fim da titulaccedilatildeo (quando todos esses iotildees forem

consumidos) a cor da soluccedilatildeo passa a azul O ponto final da titulaccedilatildeo eacute tanto melhor definido

quanto mais elevado for o pH No entanto natildeo eacute possiacutevel aumentar o pH para valores

demasiado altos devido possibilidade de precipitaccedilatildeo de CaCO3 ou de hidroacutexido de magneacutesio

(Mg(OH)2) e tambeacutem porque o corante muda de cor a pH elevado

Os valores parameacutetricos de dureza de aacuteguas satildeo Macia 0 - 75 mgL Pouco dura 75 - 150 mgL

Dura 150 - 300 mgL e Muito dura gt 300 mgL O valor expressa-se em mg de CaCO 3 por litro

de aacutegua analisada

A determinaccedilatildeo da dureza permanente faz-se apoacutes precipitaccedilatildeo e filtraccedilatildeo dos bicarbonatos

(dureza temporaacuteria)

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Placa de aquecimento

6 balotildees de Erlenmeyer de 250 mL

1 balatildeo graduado de 100 mL

1 bureta de 25 mL

1 pipeta graduada de 1 mL

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1 pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 50 25 e 100 mL (as duas uacuteltimas

destinam-se apenas a situaccedilotildees em que seja necessaacuterio utilizar um volume de amostra

diferente)

Aacutegua destilada recentemente fervida

Soluccedilatildeo tampatildeo 675 gL de cloreto de amoacutenio (NH4Cl) e 114 mLL de amoacutenio a 22 em NH3

Soluccedilatildeo de aacutecido cloriacutedrico (HCl) aprox 1 molL

Soluccedilatildeo indicadora de negro de eriocromio T

Soluccedilatildeo titulante de EDTA

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua potaacutevel recolhida no laboratoacuterio

Procedimento experimental

Dureza total

Medir 50 mL da amostra de aacutegua para um Erlenmeyer de 250 mL Adicionar 1 mL de soluccedilatildeo

tampatildeo e 6 gotas de soluccedilatildeo indicadora Esperar cerca de 5 min antes de iniciar a titulaccedilatildeo

Encher a bureta com a soluccedilatildeo titulante de EDTA e fazer-se a titulaccedilatildeo cujo ponto final eacute

detectado pela mudanccedila de cor da soluccedilatildeo indicadora (de vermelho vinoso para azul) O

volume de titulante gasto deve estar compreendido entre 1 e 5 mL Se tal natildeo acontecer

deveraacute proceder-se a uma diluiccedilatildeo ou utilizaccedilatildeo de um volume superior de amostra de forma

a que o volume gasto de titulante esteja dentro do volume indicado

Realizar o ensaio em triplicado

Terminado o ensaio lavar convenientemente a bureta e restante material de laboratoacuterio

Dureza permanente

Para um erlenmeyer de 250 mL meccedila 100 mL de amostra Levar agrave ebuliccedilatildeo durante 20 a 30

minutos de forma a precipitar completamente os bicarbonatos correspondentes agrave dureza

temporaacuteria No final arrefece-se a amostra rapidamente e transfere-se para um balatildeo

graduado de 100 mL Completa-se o volume com aacutegua recentemente fervida e fria

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Determina-se de seguida a dureza de forma idecircntica ao descrito para dureza total

Este ensaio natildeo se realiza se o volume de titulante gasto na determinaccedilatildeo da dureza total for

inferior a 1 mL

Tratamento dos resultados

Sendo

V ndash volume de toma de amostra expresso em mL

V1 ndash volume de soluccedilatildeo titulante gasto expresso em mL

Calcule a dureza das vaacuterias aacuteguas analisadas exprimindo os resultados arredondados agraves

deacutecimas da seguinte forma

Dureza em mgL de CaCO3 = 1000 V1V

Apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Norma Portuguesa NP-424 ndash Aacutegua ndash Determinaccedilatildeo das Durezas (1966)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T4 Determinaccedilatildeo dos Nitritos em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A importacircncia da presenccedila de nitritos em aacuteguas relaciona-se com o facto de ele constituir uma

das formas intermeacutedias da oxidaccedilatildeo do azoto e portanto de estar relacionado com ciclo do

azoto e ainda por ser ele proacuteprio nocivo para os humanos

O nitrito eacute um composto instaacutevel e pode oxidar-se ou reduzir-se conforme as condiccedilotildees do

meio

O princiacutepio do presente meacutetodo baseia-se na reacccedilatildeo entre o nitrito e a sulfanamida em meio

fortemente aacutecido originando um composto diazoacuteico vermelho que absorve a 537 nm

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Pipetas graduadas

Provetas

Vidro de reloacutegio

Balotildees volumeacutetricos de 50 mL

Espectrofotomeacutetro UV-Vis

Reagente de diazotaccedilatildeo ndash juntar 800 mL de aacutegua destilada 100 mL de aacutecido fosfoacuterico

concentrado (H3PO4) e 40 g de sulfanamida (C6H8O2N2S) Agitar para dissolver e juntar 2 g de

dicloreto de N-(1-naftiletilenodiamina) (C10H7NHCH2CH2NH22HCl) Agitar ateacute dissolver

completamente e completar o volume de 1000 mL A soluccedilatildeo manteacutem-se estaacutevel vaacuterios meses

se for conservada em frasco escuro no frigoriacutefico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo padratildeo de nitrito (1 mg N-NO2mL) ndash pesar 4929 g de nitrito de soacutedio e dissolver em

aacutegua destilada completando em balatildeo graduado o volume de 1000 mL Pipetar para outro

balatildeo de 1000 mL 10 mL da soluccedilatildeo anterior e completar o volume com aacutegua destilada

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido cloriacutedrico (13)

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

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Procedimento experimental

Preparaccedilatildeo da amostra ndash se o pH da amostra for superior a 10 e a alcalinidade total superior a

600 mgCaCO3l ajustar o pH a 60 com aacutecido cloriacutedrico

Curva de calibraccedilatildeo ndash medir rigorosamente para balotildees volumeacutetricos de 500 mL

respectivamente 0 1 2 5 10 20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de nitritos Completar o

volume com aacutegua destilada Adicionar a cada balatildeo 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo misturar

bem e aguardar o desenvolvimento de cor durante 10 minutos ler a absorvacircncias das soluccedilotildees

a 537 nm

Medir para um balatildeo volumeacutetrico de 50 mL 50 mL de amostra ou um volume menor

completando 50 mL com aacutegua destilada adicionar 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo e

aguardar 10 minutos antes de ler a absorvacircncia

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de nitrito nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo de nitrito na amostra em mg N-NO2L eacute dada por

mg N-NO2L = A x 50 B

Sendo

A ndash concentraccedilatildeo obtida a partir da curva de calibraccedilatildeo

B ndash volume de amostra tomada para anaacutelise expresso em mL

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

ASTM ldquoAnnual Book of ASTM Standardrdquo part 23 Philadelphia (1973)

AFNOR Recueil de Normes Franccedilaises ldquoEaux Method drsquoessaisrdquo 2eacuteme edition AFNOR Paris(1983)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

ISO 6777-1984 ndash Water quality ndash determination of nitrite ndash molecular absorption spectrometricmethod

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T5 Determinaccedilatildeo da Alcalinidade em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A alcalinidade de uma soluccedilatildeo eacute uma medida do seu poder tampatildeo Esta propriedade estaacute

associada agrave resistecircncia que a soluccedilatildeo tem a variaccedilotildees de pH por adiccedilatildeo de pequenas

quantidades de aacutecido ou de base As soluccedilotildees-tampatildeo satildeo constituiacutedas habitualmente por um

aacutecido ou uma base fracos e um sal da partiacutecula conjugada como por exemplo H 2CO3HCO3-

HCO3CO32- NH4

+NH3

A alcalinidade de uma aacutegua corresponde agrave presenccedila de iotildees HCO3- e CO3

- tambeacutem HO-

podendo ser determinada volumetricamente por titulaccedilatildeo com um aacutecido forte (H2SO4 ou HCl)

ou por potenciometria no caso das aacuteguas serem turvas ou coradas O processo volumeacutetrico

requer o uso de dois indicadores aacutecido-base um com zona de viragem a cerca de 8-83

(fenolftaleiacutena) e outro com zona de viragem entre 42 e 54 (alaranjado de metilo)

A maior parte das aacuteguas naturais de superfiacutecie tem pH compreendido entre 65 e 75 sendo a

alcalinidade sobretudo devida agrave presenccedila de quantidade de iatildeo hidrogenocarbonato Quanto

maior a quantidade deste iatildeo maior a alcalinidade e por consequecircncia maior a resistecircncia da

aacutegua a variaccedilotildees do pH

A alcalinidade de uma aacutegua pode ser classificada em simples e total

Alcalinidade simples - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus23CO e hidroacutexido

)minusOH Neste caso o indicador usado eacute a fenolftaleiacutena cuja zona de viragem inclui o pH do 1ordm

ponto de viragem

Alcalinidade total - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus2

3CO hidroacutexido )minusOH

e hidrogenocarbonato )minus3

HCO Neste caso usa-se o alaranjado de metilo cuja zona de

viragem inclui o pH do 2ordm ponto de viragem

No entanto haacute incompatibilidade na presenccedila simultacircnea de iotildees hidroacutexido (base forte) e

hidrogenocarbonato (partiacutecula anfoteacuterica) dado que reagem segundo a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )aqCOlO H aq HCOaqOH minusminusminus

+harr+2

323

podendo resultar uma soluccedilatildeo contendo apenas iatildeo carbonato ou par conjugadominusminus 2

33CO HCO

No iniacutecio da titulaccedilatildeo existe uma soluccedilatildeo baacutesica rosada pela fenolftaleiacutena Adicionando aacutecido

cloriacutedrico ateacute agrave viragem do indicador ocorre a transformaccedilatildeo dos iotildees carbonato em

hidrogenocarbonato

( ) ( ) ( )aq HCOaq H aqCOminus+minus

rarr+3

2

3

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Aleacutem dos iotildees hidrogenocarbonatos provenientes da transformaccedilatildeo anterior na soluccedilatildeo haacute

ainda iotildees hidrogenocarbonato jaacute existentes na aacutegua que satildeo titulados na presenccedila do

alaranjado de metilo de acordo com a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )lOHgCOaqHaqHCO223

+rarr++minus

As aacuteguas naturais podem natildeo apresentar coloraccedilatildeo roacutesea pela adiccedilatildeo de fenolftaleiacutena pelo

facto de terem uma concentraccedilatildeo muito baixa deminus2

3CO tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pela fenolftaleiacutena As aacuteguas naturais podem muito raramente apresentar

coloraccedilatildeo alaranjada pela adiccedilatildeo de alaranjado de metilo tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pelo alaranjado de metilo O processo quiacutemico pode traduzir-se pelas equaccedilotildees

A titulaccedilatildeo pode ser traduzida graficamente pela curva representada na figura que se segue

Ateacute ao primeiro ponto de equivalecircncia gasta-se um

volume V1 de titulante (soluccedilatildeo aacutecida)

correspondendo agraves reacccedilotildees 1 e 2 Desde o iniacutecio

do processo ateacute agrave viragem do alaranjado de metilo

gasta-se um volume V2 de titulante

Analisando a curva representada na Figura se

o V1 = 000 mL a uacutenica partiacutecula presente na soluccedilatildeo seraacute HCO3-

o V1 lt frac12 V2 existe CO32- e HCO3

-

o V1 = frac12 V2 existe apenas CO32-

o V1 gt frac12 V2 existe OH- e CO32-

o V1 = V2 soacute existe OH-

A alcalinidade eacute expressa em miligramas de carbonato e caacutelcio por litro de aacutegua mg CaCO3 por

litro de H2O ou seja ppm de CaCO3 Nos ecossistemas naturais a aacutegua apresenta uma

alcalinidade compreendida entre 20 e 200 ppm Uma alcalinidade inferior a 10 ppm indica uma

aacutegua com fraco poder tampatildeo ou seja incapaz de resistir a variaccedilotildees de pH

Figura Variaccedilatildeo do pH em funccedilatildeo do volume de HCl adicionado

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Bureta

FunilErlenmeyers de 250mL

Pipetas volumeacutetricas de 10000 mL

Pipetador

HCI asymp 01 moldm3

Soluccedilatildeo alcooacutelica de fenolftaleiacutena

Soluccedilatildeo a 005 de alaranjado de metilo

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Determinaccedilatildeo da alcalinidade pela fenolftaleiacutena ou alcalinidade simples

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo - Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI 01XXX moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 10 gotas de fenolftaleiacutena

Importante Deve aparecer a cor rosa caso contraacuterio conclui-se que a alcalinidade agrave

fenolftaleiacutena eacute nula e natildeo se realiza a titulaccedilatildeo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante ateacute desaparecimento da

cor roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

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Determinaccedilatildeo da alcalinidade pelo alaranjado de metilo ou alcalinidade total

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo -Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI asymp 01 moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 5 gotas de alaranjado de metilo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante O final da reacccedilatildeo eacute

detectado pela viragem da cor do indicador de amarelo para roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

Tratamento dos resultados

Determine a alcalinidade simples e total das amostras analisadas

A alcalinidade simplestotal da aacutegua expressa em mg CaCO3L eacute dada por

[ ] ( )

( )1000

33 timestimestimes

=

mLV

M mLV HCl

LmgCaCO

de Alcalinida Aacutegua

CaCO

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T6 Determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacuteguas engloba a quantificaccedilatildeo das formas NH3 e NH4+

Como estas partiacuteculas formam um par aacutecido-base conjugado a quantidade relativa de cada

uma delas existente numa dada soluccedilatildeo eacute dependente do seu pH

Tabela 1 Influecircncia do pH na relaccedilatildeo entre a forma protonada e desprotonada da amoacutenia

pH 6 7 8 9 10 11

NH3 0 1 4 25 78 96

NH4+

100 99 96 75 22 4

Os dois principais factores a influenciar a escolha do meacutetodo de anaacutelise do azoto amoniacal em

amostras de aacutegua satildeo a presenccedila de interferentes e a concentraccedilatildeo Na maioria dos casos a

determinaccedilatildeo directa soacute eacute possiacutevel nos casos das aacuteguas de consumo aacuteguas superficiais e

subterracircneas natildeo contaminadas e efluentes em que foi realizada com sucesso a nitrificaccedilatildeo

Nos restantes casos eacute usual a realizaccedilatildeo preacutevia de um passo de preacutevio de destilaccedilatildeo

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo baseia-se no facto de o reagente de Nessler (tetraiodomercurato)

reagir com a amoacutenia em meio alcalino e formar um composto corado amarelo cuja

intensidade de cor se mede entre os 400 e os 425 nm A cor e a turvaccedilatildeo das amostras podem

interferir com esta determinaccedilatildeo bem como compostos que possam reagir nestas condiccedilotildees

com o reagente de Nessler (como aminas cetonas e aacutelcoois)

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo directa embora mais sujeito a interferecircncias eacute bastante mais

expedito do que o da destilaccedilatildeo preacutevia Eacute aplicaacutevel desde que natildeo se pretenda uma precisatildeo

superior a 2 mgL

Material e meacutetodos

Material e ReagentesMaterial de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Pipetador

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Cuvetes

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Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

Soluccedilatildeo de tampatildeo borato - Juntar 88 mL de NaOH 01 N a 500 mL de soluccedilatildeo 0025 N (95 g

Na2B4O710H2OL) de tetraborato de soacutedio e completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute

preparada

Soluccedilatildeo de sulfito de soacutedio (09 gL) ndash Pesar 09 g de NaNO2 e dissolver em aacutegua destilada

Completar o volume de 100 mL Esta soluccedilatildeo deve ser preparada no dia

Soluccedilatildeo de NaOH 6 N ndash Pesar 240 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Deixar arrefecer e

perfazer o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de NaOH 1 N ndash Pesar 40 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Perfazer o volume

de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico 1N ndash Pipetar 27 mL de H2SO4 concentrado com d=181 para um

balatildeo de 1000 mL contendo jaacute cerca de 500 mL de aacutegua destilada Misturar bem e adicionar

mais aacutegua destilada ateacute quase 1000 mL Misturar bem deixar arrefecer e completar 1000 mL

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido boacuterico ndash dissolver 20 g de H3PO3 em aacutegua destilada completar o volume de

1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de sulfato de zinco ndash dissolver em aacutegua destilada 100 g de ZnSO 47H2O e completar o

volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de EDTA ndash dissolver 50 mg de EDTA em 60 mL de aacutegua destilada contendo 10 g de

NaOH Se necessaacuterio aquecer um pouco para facilitar um pouco a dissoluccedilatildeo Deixar arrefecer

e completar o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de Rochelle ndash dissolver 50 g de sal de Rochelle KNaC4H4O64H2O em 100 mL de aacutegua

destilada ferver ateacute reduzir o volume ateacute 70 mL para eliminar a amoacutenia que pode acompanhar

o sal deixar arrefecer e completar de novo o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de Nessler ndash dissolver 100 g de HgI2 e 70 g de KI em 75 mL de aacutegua destilada

misturar bem com agitaccedilatildeo suave (Soluccedilatildeo A) adicionar esta soluccedilatildeo a uma soluccedilatildeo jaacute friapreparada por dissoluccedilatildeo de 160 g de NaOH em 500 mL de aacutegua destilada (Soluccedilatildeo B)

Completar o volume de 1000 mL e guardar em frasco de vidro escuro Soluccedilatildeo jaacute preparada

Obs Testar este reagente com uma soluccedilatildeo de amoacutenia 01 mg N-NH4+L A coloraccedilatildeo amarela deve

aparecer ao fim de 10 min

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Soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia ndash dissolver em aacutegua destilada 3819 g de NH4Cl anidro e seco a 100

ordmC completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Destilaccedilatildeo preacutevia ndash Neutralizar previamente a amostra e adicionar 25 mL de tampatildeo borato

por cada 500 mL de amostra Ajustar o pH a 95 com NaOH 6N Para a destilaccedilatildeo medir 500

mL de amostra para um balatildeo de destilaccedilatildeo com um condensador vertical Proceder agrave

destilaccedilatildeo e receber o destilado (300 mL) em 50 mL de aacutecido boacuterico Completar 500 mL com

aacutegua destilada

Preparaccedilatildeo das amostras para a Nesslerizaccedilatildeo directa ndash adicionar 1 mL de soluccedilatildeo de sulfato

de zinco por cada 100 mL de amostra para provocar a coagulaccedilatildeo de substacircncias em

suspensatildeo Adicionar soluccedilatildeo de NaOH 1 N ateacute obter pH=105 agitar bem deixar repousar e

filtrar o sobrenadante

Padrotildees de calibraccedilatildeo ndash Medir para balotildees volumeacutetricos de 50 mL respectivamente 05 10

20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia Complete o volume com aacutegua destilada

Para realizar a calibraccedilatildeo proceda como descrito no procedimento de determinaccedilatildeo a seguir

Determinaccedilatildeo ndash Medir em balotildees de 50 mL 50 mL de amostra (tratada ou destilada senecessaacuterio) Se existir caacutelcio ou magneacutesio adicionar uma gota de soluccedilatildeo de EDTA ou 1 ou 2

gotas de soluccedilatildeo de Rochelle Misturar bem e juntar 2 mL de reagente de Nessler no caso de

ter usado a soluccedilatildeo de EDTA e 1 mL no caso de ter utilizado a soluccedilatildeo de Rochelle Deixar

desenvolver a cor durante 10 min e ler absorvacircncia a 410 nm Analise as duas amostras

disponiacuteveis com e sem tratamento preacutevio

Nota ndash todos os reagentes devem ser preparados com aacutegua destilada isenta de amoacutenia

Tratamento dos resultados

Determine atraveacutes da curva de calibraccedilatildeo a concentraccedilatildeo de N-NH4+ nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo N-NH4+ nas amostras analisadas expressa em mg N-NH4

+L eacute dada por

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Amostras natildeo destiladas

B

A50 L)NHN(mg 4

times=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Amostras destiladas

DC

BA50 L)NHN(mg 4

times

timestimes=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de destilado que se completou (mL)

C ndash Volume de destilado que se tomou (mL)D ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Bibliografia

A I Vogel ldquoVogel Anaacutelise Inorgacircnica Quantitativardquo 4a ed (1981)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T7 Determinaccedilatildeo da Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) em aacutegua

residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) tambeacutem designada por COD (do inglecircs Chemical

Oxygen Demand) eacute usada como uma medida do oxigeacutenio equivalente agrave fracccedilatildeo orgacircnica da

amostra susceptiacutevel de ser oxidada por um oxidante quiacutemico eneacutergico Outras anaacutelises para a

quantificaccedilatildeo do carbono orgacircnico satildeo a Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio CBO e o Carbono

Orgacircnico Total COT Para certos tipos de amostras a CQO pode ser empiricamente

relacionada com a CBO e com o COT Depois de estabelecida a correlaccedilatildeo esta anaacutelise eacute uacutetil

para efeito de monitorizaccedilatildeo e controlo

O meacutetodo do refluxo com dicromato eacute preferiacutevel a outros que usem outros oxidantes devido agrave

sua maior capacidade de oxidaccedilatildeo aplicabilidade a uma grande variedade de amostras e

facilidade de manipulaccedilatildeo A maioria dos compostos orgacircnicos eacute oxidada em 95 a 100 do

valor teoacuterico A piridina e outros compostos do mesmo tipo apenas satildeo oxidados enquanto

estiverem em contacto com o oxidante O amoniacuteaco quer da amostra quer o libertado a

partir da mateacuteria orgacircnica que conteacutem azoto soacute eacute oxidado na presenccedila duma concentraccedilatildeo

significativa de iotildees cloreto livres

SELECCcedilAtildeO DO MEacuteTODO

O meacutetodo do refluxo aberto eacute o mais utilizado para uma grande variedade de amostras com

valores de CQO entre 5 mgL e 50 mgL no qual de preferecircncia se usam grandes volumes de

amostra Os meacutetodos de refluxo fechado satildeo mais econoacutemicos no que se refere ao uso de

reagentes de sais metaacutelicos mas eacute necessaacuterio homogeneizar as amostras que contenham

soacutelidos suspensos para obter resultados reprodutiacuteveis As ampolas e tubos de cultura com

reagentes previamente medidos encontram-se disponiacuteveis comercialmente

INTERFEREcircNCIAS E LIMITACcedilOtildeES

Os compostos alifaacuteticos volaacuteteis de cadeia aberta satildeo oxidados em pequena extensatildeo Isto

ocorre em parte devido ao facto dos compostos orgacircnicos volaacuteteis estarem presentes no

espaccedilo gasoso natildeo entrando em contacto com o liacutequido oxidante Consegue-se uma oxidaccedilatildeo

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mais efectiva destes compostos alifaacuteticos de cadeia aberta adicionando sulfato de prata

(Ag2SO4) como catalisador Contudo o Ag2SO4 reage com o cloro bromo e iodo originando

precipitados que soacute satildeo oxidados parcialmente As interferecircncias devidas agrave presenccedila de

haletos podem ser grandemente ultrapassadas embora pensa-se natildeo completamente por

complexaccedilatildeo com sulfato de mercuacuterio (HgSO4) antes de iniciar o refluxo Embora seja

aconselhaacutevel 1 g de HgSO4 para 50 mL de amostra pode-se usar uma quantidade menor

quando a concentraccedilatildeo de cloretos for inferior a 2000 mgL desde que se mantenha uma

relaccedilatildeo HgSO4Cl- de 101 Natildeo use este meacutetodo para amostras que contenham Cl- em

concentraccedilatildeo superior a 2000 mgL Haacute outras teacutecnicas para determinar a CQO em aacuteguas

salinas Os nitritos (NO-) apresentam uma CQO de 11 mgmg expressa como massa de O2 por

massa de azoto (NO2-- N) Esta interferecircncia eacute normalmente considerada insignificante e por

isso desprezada uma vez que as concentraccedilotildees de NO2-- N nas aacuteguas raramente excedem o

valor de 2 mgL Para eliminar uma interferecircncia significativa devida ao NO2- adicione 10 mg

de aacutecido sulfacircmico por cada miligrama de NO2-- N presente no volume de amostra usado

adicione a mesma quantidade de aacutecido sulfacircmico ao recipiente de refluxo que conteacutem o

branco de aacutegua destilada As espeacutecies inorgacircnicas reduzidas tais como o iatildeo ferroso sulfureto

manganeacutesio manganoso etc satildeo quantitativamente oxidadas nas condiccedilotildees do ensaio Para

amostras que contenham quantidades significativas destas espeacutecies pode assumir-se a

oxidaccedilatildeo estequiomeacutetrica a partir da concentraccedilatildeo inicial das espeacutecies interferentes e corrigir

o valor obtido para a CQO

MEacuteTODO TITULOMEacuteTRICO ndash REFLUXO FECHADO

Este meacutetodo baseia-se no facto de a maioria dos compostos orgacircnicos serem oxidados por

uma mistura de aacutecido croacutemico e sulfuacuterico em ebuliccedilatildeo A amostra eacute refluxada numa soluccedilatildeo

fortemente aacutecida com uma quantidade conhecida de dicromato de potaacutessio (K2Cr2O7) em

excesso na presenccedila de um catalisador (Ag+) Apoacutes a digestatildeo o dicromato de potaacutessio natildeo

reduzido eacute quantificado por titulaccedilatildeo com sulfato de ferro e amoniacuteaco

e relacionada com o valor de CQO da amostra (6 mol de FAS ou Fe2+ equivalem a 1 mol de

dicromato ou 15 mol de O2)

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O tempo-padratildeo de 2 h para o refluxo pode ser reduzido quando se verificar que periacuteodos

mais curtos originam os mesmos resultados

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Material de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Tubos de digestatildeo - Use tubos de cultura de borossilicato de 16 mm x 150 mm (satildeo estes os

disponiacuteveis nas aulas) 20 mm x 150 mm ou ainda 25 mm x 150 mm com obturadores

roscados revestidos com TFE Como alternativa use ampolas de borossilicato com 10 mL de

capacidade e diacircmetro entre 19 mm e 20 mm Os graves danos que podem surgir nos

obturadores da maioria dos tubos de cultura durante o periacuteodo de digestatildeo satildeo uma

potencial fonte de contaminaccedilatildeo e aumentam as probabilidades de perda Soacute deve usar uma

estufa para a digestatildeo em tubo de cultura depois de saber que 2 h de exposiccedilatildeo a 150 ordmC natildeo

danificam os obturadores Confirme a qualidade dos tubos e rolhas antes de os utilizar Soacute os

tubos da marca Schott (tampa vermelha) podem ir agrave estufa No bloco de aquecimento tambeacutem

se podem usar os tubos de pirex (tampa escura)

Bloco de aquecimento ou digestor de liga de alumiacutenio com 45 mm a 50 mm de altura e com

aberturas de tamanho suficiente para se ajustarem aos tubos de cultura ou ampolas Para

operar a 150 oCplusmn 2 oC

Soluccedilatildeo de digestatildeo de dicromato de potaacutessio 00167 molL - adicione a aproximadamente

500 mL de aacutegua destilada 4913 g de K2Cr2O7 reagente de grau 1 previamente seco a 103 ordmC

durante 2 h 167 mL de H2SO4 concentrado e 333 g de HgSO4 Dissolva deixe arrefecer ateacute agrave

temperatura ambiente e dilua ateacute 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de aacutecido sulfuacuterico - adicione Ag2SO4 puro em cristais ou em poacute a aacutecido sulfuacuterico

concentrado na proporccedilatildeo de 55 g de Ag2SO4 para 1 kg de H2SO4 Deixe em repouso um ou

dois dias para dissolver o Ag2SO4 Este reagente e o anterior satildeo fornecidos em dispensadores

volumeacutetricos Verificar sempre se o volume estaacute correctamente regulado Soluccedilatildeo jaacute

preparada

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Indicador de ferroiacutena - dissolva 1485 g de monohidrato de fenantrolina e 695 mg de

FeSO47H2O em aacutegua destilada e dilua ateacute 100 mL De preferecircncia este indicador deve ser

comprado jaacute preparado Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo titulante de sulfato de amoacutenio ferroso (FAZ do inglecircs) ~ 010 molL - dissolva 392 g de

Fe(NH4)2(SO4)26H2O em aacutegua destilada Adicione 20 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado

Arrefeccedila e dilua ateacute 1000 mL Padronize a soluccedilatildeo diariamente com a soluccedilatildeo padratildeo de

dicromato Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido sulfacircmico soacute eacute necessaacuterio quando se pretender eliminar a interferecircncia de nitritos

Soluccedilatildeo-padratildeo de hidrogenoftalato de potaacutessio (KHP) - triture levemente e depois seque em

estufa a 120 ordmC ateacute peso constante o hidrogenoftalato de potaacutessio (HOOCC6H4COOK) Dissolva

2125 mg em aacutegua destilada e dilua ateacute 1000 mL O KHP tem uma CQO teoacuterica de 1176

mgmg e a soluccedilatildeo anterior tem uma CQO teoacuterica de 250 mgL Esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante

3 meses se for guardada num frigoriacutefico e se natildeo for visiacutevel qualquer desenvolvimento

bioloacutegico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Procedimento experimental

A amostra deve conter um valor de CQO inferior a 250 mgL Efectuar diluiccedilotildees caso

necessaacuterio Analisar em duplicado Lave os tubos de cultura e os obturadores com H2SO4 a

20 antes de serem usados pela 1ordf vez para evitar a contaminaccedilatildeo Recorra agrave Tabela 1 para

obter os volumes adequados da amostra e dos reagentes

Coloque a amostra no tubo de cultura ou ampola e adicione a soluccedilatildeo de digestatildeo Deite

cuidadosamente o reagente de aacutecido sulfuacuterico fazendo-o escorrer pela parede Feche os

obturadores dos tubos ou sele as ampolas com firmeza e inverta-os vaacuterias vezes ateacute que os

reagentes se misturem completamente Use o voacutertex ateacute natildeo se notarem diferentes fases

Assim evita-se o aquecimento local no fundo do tubo e a possiacutevel projecccedilatildeo do seu conteuacutedo

ATENCcedilAtildeO Use uma protecccedilatildeo para o rosto (oacuteculos) e proteja as matildeos (luvas) do calor

produzido enquanto mexe o conteuacutedo dos tubos ou ampolas Cuidado com possiacuteveis

respingos

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T1A Determinaccedilatildeo dos Soacutelidos Dissolvidos Totais (SDT) Soacutelidos

Suspensos Totais (SST) Soacutelidos Suspensos Volaacuteteis (SSV) e Soacutelidos

Sedimentaacuteveis em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

Numa aacutegua os soacutelidos podem encontrar-se sob vaacuterias formas dissolvidos suspensos ou

flutuantes e podem ser de natureza orgacircnica ou inorgacircnica Os soacutelidos de natureza orgacircnica

podem se forem passiacuteveis de serem oxidados levar agrave reduccedilatildeo da concentraccedilatildeo de oxigeacutenio

dissolvido numa aacutegua Os soacutelidos inorgacircnicos podem provocar o aparecimento de corrosatildeo e a

formaccedilatildeo de depoacutesitos de oacutexidos insoluacuteveis em tubagens e equipamentos

Das caracteriacutesticas fiacutesicas das aacuteguas residuais o teor de mateacuteria soacutelida eacute o de maior

importacircncia em termos de dimensionamento e controle de operaccedilotildees das unidades de

tratamentoAlguns conceitos

Soacutelidos totais (ST)

Resiacuteduo obtido apoacutes evaporaccedilatildeo completa de uma amostra

Soacutelidos suspensos totais (SST)

Resiacuteduo obtido apoacutes filtraccedilatildeo de uma amostra

Soacutelidos dissolvidos totais (SDT)

Soacutelidos que passam para o filtrado apoacutes filtraccedilatildeo de uma amostra (podem ser obtidos apoacutes

evaporaccedilatildeo do filtrado)

Os soacutelidos dissolvidos Totais (SDT) eacute o resiacuteduo em ppm obtido pelo meacutetodo tradicional de

evaporar uma amostra de aacutegua ateacute secar e aquecer a 180ordmC Este resiacuteduo inclui coloacuteides

compostos orgacircnicos natildeo volaacuteteis e sais que satildeo estaacuteveis a esta temperatura Os sais

inorgacircnicos constituem de longe a maior parte do resiacuteduo e o SDT eacute usado como indicador do

niacutevel total de compostos inorgacircnicos presentes em aacuteguas de alimentaccedilatildeo Pode ser medido

directamente ou calculado multiplicando a condutividade da aacutegua em microScm-1 a 25ordmC por 07

Soacutelidos fixos (SF)

Termo aplicado ao resiacuteduo dos ST SST ou SDT apoacutes secagem deste a determinada temperatura

e por determinado periacuteodo de tempoSoacutelidos volaacuteteis (SV)

Perda de massa do resiacuteduo dos ST SST ou SDT verificada apoacutes calcinaccedilatildeo do mesmo

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Membrana porosa de 045 micromBalanccedila analiacutetica

Estufa

Mufla

Placa de aquecimento

Material de vidro

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Soacutelidos suspensos totais e volaacuteteis

- Colocar um filtro a secar na estufa a 103-105 ordmC durante 15 minutos

- Transferir o filtro seco para num exsicador ateacute arrefecer

- Medir a massa do filtro seco e registar a massa m1

- Fazer a montagem do equipamento de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

- Filtrar atraveacutes do filtro jaacute preparado 250 mL de aacutegua a analisar

- Reservar o filtrado para determinar os soacutelidos dissolvidos

- Levar o filtro novamente agrave estufa ateacute estar seco ou agrave mufla a 550 ordmC durante 15rsquo se

pretender a determinaccedilatildeo dos soacutelidos suspensos volaacuteteis A perda de massa durante a

calcinaccedilatildeo corresponde agrave fracccedilatildeo volaacutetil do resiacuteduo

- Depois de arrefecido no exsicador medir a massa do filtro e registar a massa m2

Soacutelidos dissolvidos totais

- Colocar uma caacutepsula de porcelana a secar na estufa a 180 ordmC durante 15 minutos

- Medir a massa da caacutepsula de porcelana seca e registar a massa m1

- Evaporar progressivamente 100 mL da aacutegua filtrada no ensaio anterior

- Levar a caacutepsula novamente agrave estufa ateacute estar seca

- Depois de arrefecida no exsicador pesar a caacutepsula e registar a massa m2

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Tratamento dos resultados

Determinar os SST SSV e SDT expressos em mgL Comparar os seus resultados com os

restantes grupos

Soacutelidos sedimentaacuteveis

- Homogenizar 1L de amostra

- Transferir a aacutegua homogeneizada para um cone de Imhoff

- Manter a aacutegua no cone por 45min ao abrigo de luz e de poeiras

- Efectuar a leitura do niacutevel de material decantaacutevel decorrido 0h30m 1h 1h30m e 2h

Tratamento dos resultados

Determinar os soacutelidos sedimentaacuteveis expressos em mililitros de mateacuteria decantaacutevel por litrode aacutegua analisada Comparar os seus resultados com os restantes grupos

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T1B Determinaccedilatildeo da Condutividade em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A aacutegua pura eacute maacute condutora de electricidade embora natildeo seja um isolante perfeito

Eacute difiacutecil de se obter uma aacutegua absolutamente pura jaacute que a aacutegua eacute um bom solvente Mesmo a

aacutegua destilada de altiacutessima qualidade tem algumas substacircncias quiacutemicas dissolvidas Essas

impurezas mesmo em concentraccedilotildees bastante baixas permitem agrave aacutegua conduzir electricidade

muito melhor jaacute que impurezas como um sal se separam em iotildees livres na aacutegua atraveacutes dos

quais uma corrente eleacutectrica pode fluir

A condutividade eleacutectrica (o inverso da resistividade) de uma aacutegua mede a capacidade que

essa aacutegua tem para conduzir corrente eleacutectrica e expressa-se em microScm-1

Em soluccedilatildeo a corrente eleacutectrica eacute conduzida por catiotildees e aniotildees enquanto que nos metais eacute

conduzida pelos electrotildees A condutividade de uma soluccedilatildeo depende de vaacuterios factores dos

quais se pode destacar os seguintes tipo concentraccedilatildeo e mobilidade dos iotildees valecircncia e

temperatura O seu valor pode entatildeo ser considerado como uma medida da mateacuteria ionizaacutevel

presente numa aacutegua A aacutegua pura pouco contribui para essa condutividade A condutividade

eleacutectrica de uma aacutegua aumenta muito com a presenccedila de impurezas predominantemente

ioacutenicas

Exemplos de valores de condutividade a 18ordmC

Aacuteguas doces 100 ndash 2000 microScm-1

Aacutegua do mar 45000 microScm-1

A condutividade depende da temperatura Um aumento da temperatura da aacutegua resultaraacute

numa condutividade mais alta A aacutegua ultrapura tem uma condutividade de 0045 microScm-1 a

18ordmC e de 0055 microScm-1 a 25ordmC devido aos iotildees de hidrogeacutenio e hidroacutexido presentes

Para determinar a condutividade de uma soluccedilatildeo eacute necessaacuterio calibrar previamente o

condutiacutemetro com soluccedilotildees padratildeo de condutividade conhecida sendo este um referencial

para determinar a condutividade em amostras desconhecidas A condutividade tem como

unidade de medida o mSm ou microScm

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Condutiacutemetro e ceacutelula condutimeacutetrica

Material de vidro

Soluccedilotildees padratildeo de calibraccedilatildeo do condutiviacutemetro

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Ligar o equipamento e seguir as instruccedilotildees de calibraccedilatildeo do mesmo Efectuar a leitura da

condutividade das amostras de aacutegua em estudo

Tratamento dos resultados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

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T1C Determinaccedilatildeo da Turvaccedilatildeo em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A turvaccedilatildeo de uma aacutegua eacute causada por diversos materiais em suspensatildeo e coloidais de

tamanho e natureza variados tais como lamas areias mateacuteria orgacircnica e inorgacircnica

finamente dividida compostos corados soluacuteveis placircncton e outros organismos microscoacutepicos

A presenccedila destes materiais em suspensatildeo numa amostra de aacutegua causa a dispersatildeo e a

absorccedilatildeo da luz que atravessa a amostra em lugar da sua transmissatildeo em linha recta A

turbidez eacute a expressatildeo dessa propriedade oacuteptica e eacute indicada em termos de unidades de

turvaccedilatildeo (NTU-Nephelometric Turbity Unit)

A origem dos soacutelidos numa aacutegua pode ser natural (partiacuteculas de rocha argila e silte como

tambeacutem algas e outros microrganismos) ou antropogecircnica (resiacuteduos industriais e domeacutesticosbem como microrganismos e erosatildeo)

A turvaccedilatildeo de origem natural normalmente natildeo coloca problemas sanitaacuterios directos mas eacute

esteticamente indesejaacutevel A de origem antropogeacutenica pode estar associada a compostos

toacutexicos e organismos patogecircnicos Tanto uma como outra diminuem a distacircncia de penetraccedilatildeo

da luz em copros de aacutegua podendo levar a desiquiliacutebrios nas biocenoses

Independentemente dos instrumentos utilizados as mediccedilotildees da turbidez seratildeo tanto mais

rigorosas e precisas se for dada a atenccedilatildeo devida agraves teacutecnicas de mediccedilatildeo Deve-se medir a

turbidez de uma amostra o quanto antes de forma a evitar alteraccedilotildees na sua temperatura

estado de floculaccedilatildeo e sedimentaccedilatildeo

Deve evitar-se tanto quanto possiacutevel a diluiccedilatildeo das amostras

Dadas as incertezas associadas agraves mediccedilotildees de turbidez os valores determinados devem ser

reportados da seguinte forma

Gama de valores (NTU) Arredondar para NTU mais proacuteximo de

0 ndash 10 005

1 ndash 10 01

10 ndash 40 140 ndash 100 5

100 ndash 400 10

400 ndash 1000 50

gt 1000 100

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Turbidiacutemetro ou Nefeloacutemetro

Soluccedilotildees padratildeo de formazina

Banho ultra-sons

Material de vidro e tubos para leitura da turbidez

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Homegeneize a amostra de forma suave de forma a natildeo introduzir bolhas de ar na amostra

Se existirem bolhas remova-as da amostra a analisar por exemplo atraveacutes da utilizaccedilatildeo de

ultra-sons (10 s maacutex)

Calibre o turbidiacutemetro (ou nefeloacutemetro) consoante as instruccedilotildees do fabricante

Efectue a leitura da(s) amostra(s)

Tratamento dos resultados

Determine a turvaccedilatildeo expressa em mgL de aacutegua analisada Comparar os seus resultados com

os restantes grupos

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T2 Determinaccedilatildeo da Cor (verdadeira e aparente) em aacutegua de rio e aacutegua

residual

Introduccedilatildeo

O termo ldquoCorrdquo eacute utilizado para designar a ldquoCor verdadeirardquo ou seja a cor de uma aacutegua cuja

turvaccedilatildeo foi removida O termo ldquoCor aparenterdquo designa natildeo soacute a cor conferida por substacircncias

dissolvidas mas tambeacutem a de mateacuteria em suspensatildeo A cor aparente determina-se na amostra

sem filtraccedilatildeo

Nos casos em que haacute muita mateacuteria coloidal ou em suspensatildeo devem ser determinadas tanto

a cor verdadeira como a cor aparente Os meacutetodos comumente aceites para remover a

turvaccedilatildeo satildeo a filtraccedilatildeo e a centrifugaccedilatildeo O primeiro pode interferir com a cor verdadeira e o

segundo apresenta resultados que podem variar com a quantidade de amostra e condiccedilotildees de

operaccedilatildeo Por estes motivos deve ser referido o preacutetratamento utilizado na determinaccedilatildeo da

cor verdadeira

A cor verdadeira de uma aacutegua eacute provocada pelo soacutelidos dissolvidos No caso de terem origem

natural satildeo normalmente provenientes da decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica e ferro e

manganecircs Nos casos de coloraccedilatildeo de origem antropogeacutenica as principais fontes satildeo os

resiacuteduos industriais e os esgotos domeacutesticos Estas substacircncias absorvem a radiaccedilatildeo solar

visiacutevel impedindo a sua penetraccedilatildeo na aacutegua e reduzindo em consequecircncia a acccedilatildeo

fotossinteacutetica das espeacutecies vegetais clorofiladas existentes no corpo receptor (particularmente

as algas)

A cor de uma amostra pode ser determinada por comparaccedilatildeo visual em que se compara a

amostra com soluccedilotildees coradas de concentraccedilatildeo conhecida ou com peccedilas calibradas de vidrocolorido O meacutetodo da platina-cobalto (ou do cloroplatinato) eacute um meacutetodo em que a unidade

de cor eacute a conferida por uma soluccedilatildeo 1 mgL de platina na forma de iatildeo cloroplatinato As

diversas tonalidades satildeo conseguidas por diferentes proporccedilotildees de platina e cobalto Este

meacutetodo eacute sobretudo adequado para aacutegua potaacutevel em que a coloraccedilatildeo presente eacute devida a

materiais naturais Os efluentes fortemente corados devem ser analisados atraveacutes de meacutetodos

espectrofotomeacutetricos

Sempre que eacute necessaacuterio efectuar diluiccedilotildees na determinaccedilatildeo da cor o resultado pode ser

alterado jaacute que a constituiccedilatildeo quiacutemica da amostra eacute alterada

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Soluccedilatildeo-padratildeo de cloroplatinato a 500 UC

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

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6 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

Pipetas automaacuteticas P1000 e P5000

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Preparar 6 padrotildees de concentraccedilotildees agrave sua escolha a partir da soluccedilatildeo-padratildeo de

cloroplatinato fornecida em balotildees de 50 mL conforme indica a Tabela 1

Tabela 1 Volume de soluccedilatildeo de cloroplatinato 500 UC a diluir a 50 mL para preparaccedilatildeo dos padrotildees

Padratildeo

UC

Volume de Soluccedilatildeo-padratildeo 500 UC

(mL)

5 0510 10

15 15

20 20

25 25

30 30

40 40

50 50

Ler a absorvacircncia dos padrotildees aλ = 455 nm (entre 385 nm e 470 nm) e traccedilar a curva de

calibraccedilatildeo do espectrofotoacutemetro ndash absorvacircncia vs UC Usar branco de aacutegua destilada

Obtida a curva de calibraccedilatildeo ler a absorvacircncia da amostra e obter a cor aparente Filtrar ou

centrifugar a amostra (se estiverem presentes mateacuterias em suspensatildeo) ler a absorvacircncia do

filtrado e determinar a cor real

Se a cor exceder a gama de unidades dos padrotildees deve proceder-se agrave sua diluiccedilatildeo

Determine o pH da amostra

Tratamento dos resultados

Caso a amostra seja diluiacuteda (balatildeo 50 mL) determine as unidades de cor da seguinte forma

Unidades = A50B

Em que

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A ndash unidades de cor da amostra diluiacuteda B ndash mL de amostra diluiacutedos

Reporte os resultados arredondados da seguinte forma

Unidades de cor Arredondar (mais proacuteximo)

1-50 1

51-100 5

101-250 10

251-500 20

Refira o pH da amostra

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T3 Determinaccedilatildeo da Dureza em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A dureza total de uma aacutegua eacute definida como a soma da concentraccedilatildeo de caacutelcio e magneacutesio

presentes nessa aacutegua sendo expressa em mgL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) Podem no

entanto estar tambeacutem presentes o Fe3+ e Si4+

O aacutecido etileno-diamina-tetraaceacutetico (EDTA (MM = 37224 gmol)) forma complexos estaacuteveis

com um grande nuacutemero de catiotildees como por exemplo Ca 2+ Mg2+ Ba2+ Cu2+ etc sempre na

proporccedilatildeo 11

Se se adicionar uma pequena quantidade de um corante como Eriocromo T a pH 10 + 01 a

soluccedilatildeo adquire a cor vermelho vinoso Se se titular essa soluccedilatildeo com EDTA os iotildees caacutelcio e

magneacutesio satildeo complexados e no fim da titulaccedilatildeo (quando todos esses iotildees forem

consumidos) a cor da soluccedilatildeo passa a azul O ponto final da titulaccedilatildeo eacute tanto melhor definido

quanto mais elevado for o pH No entanto natildeo eacute possiacutevel aumentar o pH para valores

demasiado altos devido possibilidade de precipitaccedilatildeo de CaCO3 ou de hidroacutexido de magneacutesio

(Mg(OH)2) e tambeacutem porque o corante muda de cor a pH elevado

Os valores parameacutetricos de dureza de aacuteguas satildeo Macia 0 - 75 mgL Pouco dura 75 - 150 mgL

Dura 150 - 300 mgL e Muito dura gt 300 mgL O valor expressa-se em mg de CaCO 3 por litro

de aacutegua analisada

A determinaccedilatildeo da dureza permanente faz-se apoacutes precipitaccedilatildeo e filtraccedilatildeo dos bicarbonatos

(dureza temporaacuteria)

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Placa de aquecimento

6 balotildees de Erlenmeyer de 250 mL

1 balatildeo graduado de 100 mL

1 bureta de 25 mL

1 pipeta graduada de 1 mL

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1 pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 50 25 e 100 mL (as duas uacuteltimas

destinam-se apenas a situaccedilotildees em que seja necessaacuterio utilizar um volume de amostra

diferente)

Aacutegua destilada recentemente fervida

Soluccedilatildeo tampatildeo 675 gL de cloreto de amoacutenio (NH4Cl) e 114 mLL de amoacutenio a 22 em NH3

Soluccedilatildeo de aacutecido cloriacutedrico (HCl) aprox 1 molL

Soluccedilatildeo indicadora de negro de eriocromio T

Soluccedilatildeo titulante de EDTA

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua potaacutevel recolhida no laboratoacuterio

Procedimento experimental

Dureza total

Medir 50 mL da amostra de aacutegua para um Erlenmeyer de 250 mL Adicionar 1 mL de soluccedilatildeo

tampatildeo e 6 gotas de soluccedilatildeo indicadora Esperar cerca de 5 min antes de iniciar a titulaccedilatildeo

Encher a bureta com a soluccedilatildeo titulante de EDTA e fazer-se a titulaccedilatildeo cujo ponto final eacute

detectado pela mudanccedila de cor da soluccedilatildeo indicadora (de vermelho vinoso para azul) O

volume de titulante gasto deve estar compreendido entre 1 e 5 mL Se tal natildeo acontecer

deveraacute proceder-se a uma diluiccedilatildeo ou utilizaccedilatildeo de um volume superior de amostra de forma

a que o volume gasto de titulante esteja dentro do volume indicado

Realizar o ensaio em triplicado

Terminado o ensaio lavar convenientemente a bureta e restante material de laboratoacuterio

Dureza permanente

Para um erlenmeyer de 250 mL meccedila 100 mL de amostra Levar agrave ebuliccedilatildeo durante 20 a 30

minutos de forma a precipitar completamente os bicarbonatos correspondentes agrave dureza

temporaacuteria No final arrefece-se a amostra rapidamente e transfere-se para um balatildeo

graduado de 100 mL Completa-se o volume com aacutegua recentemente fervida e fria

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Determina-se de seguida a dureza de forma idecircntica ao descrito para dureza total

Este ensaio natildeo se realiza se o volume de titulante gasto na determinaccedilatildeo da dureza total for

inferior a 1 mL

Tratamento dos resultados

Sendo

V ndash volume de toma de amostra expresso em mL

V1 ndash volume de soluccedilatildeo titulante gasto expresso em mL

Calcule a dureza das vaacuterias aacuteguas analisadas exprimindo os resultados arredondados agraves

deacutecimas da seguinte forma

Dureza em mgL de CaCO3 = 1000 V1V

Apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Norma Portuguesa NP-424 ndash Aacutegua ndash Determinaccedilatildeo das Durezas (1966)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T4 Determinaccedilatildeo dos Nitritos em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A importacircncia da presenccedila de nitritos em aacuteguas relaciona-se com o facto de ele constituir uma

das formas intermeacutedias da oxidaccedilatildeo do azoto e portanto de estar relacionado com ciclo do

azoto e ainda por ser ele proacuteprio nocivo para os humanos

O nitrito eacute um composto instaacutevel e pode oxidar-se ou reduzir-se conforme as condiccedilotildees do

meio

O princiacutepio do presente meacutetodo baseia-se na reacccedilatildeo entre o nitrito e a sulfanamida em meio

fortemente aacutecido originando um composto diazoacuteico vermelho que absorve a 537 nm

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Pipetas graduadas

Provetas

Vidro de reloacutegio

Balotildees volumeacutetricos de 50 mL

Espectrofotomeacutetro UV-Vis

Reagente de diazotaccedilatildeo ndash juntar 800 mL de aacutegua destilada 100 mL de aacutecido fosfoacuterico

concentrado (H3PO4) e 40 g de sulfanamida (C6H8O2N2S) Agitar para dissolver e juntar 2 g de

dicloreto de N-(1-naftiletilenodiamina) (C10H7NHCH2CH2NH22HCl) Agitar ateacute dissolver

completamente e completar o volume de 1000 mL A soluccedilatildeo manteacutem-se estaacutevel vaacuterios meses

se for conservada em frasco escuro no frigoriacutefico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo padratildeo de nitrito (1 mg N-NO2mL) ndash pesar 4929 g de nitrito de soacutedio e dissolver em

aacutegua destilada completando em balatildeo graduado o volume de 1000 mL Pipetar para outro

balatildeo de 1000 mL 10 mL da soluccedilatildeo anterior e completar o volume com aacutegua destilada

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido cloriacutedrico (13)

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

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Procedimento experimental

Preparaccedilatildeo da amostra ndash se o pH da amostra for superior a 10 e a alcalinidade total superior a

600 mgCaCO3l ajustar o pH a 60 com aacutecido cloriacutedrico

Curva de calibraccedilatildeo ndash medir rigorosamente para balotildees volumeacutetricos de 500 mL

respectivamente 0 1 2 5 10 20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de nitritos Completar o

volume com aacutegua destilada Adicionar a cada balatildeo 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo misturar

bem e aguardar o desenvolvimento de cor durante 10 minutos ler a absorvacircncias das soluccedilotildees

a 537 nm

Medir para um balatildeo volumeacutetrico de 50 mL 50 mL de amostra ou um volume menor

completando 50 mL com aacutegua destilada adicionar 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo e

aguardar 10 minutos antes de ler a absorvacircncia

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de nitrito nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo de nitrito na amostra em mg N-NO2L eacute dada por

mg N-NO2L = A x 50 B

Sendo

A ndash concentraccedilatildeo obtida a partir da curva de calibraccedilatildeo

B ndash volume de amostra tomada para anaacutelise expresso em mL

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

ASTM ldquoAnnual Book of ASTM Standardrdquo part 23 Philadelphia (1973)

AFNOR Recueil de Normes Franccedilaises ldquoEaux Method drsquoessaisrdquo 2eacuteme edition AFNOR Paris(1983)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

ISO 6777-1984 ndash Water quality ndash determination of nitrite ndash molecular absorption spectrometricmethod

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T5 Determinaccedilatildeo da Alcalinidade em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A alcalinidade de uma soluccedilatildeo eacute uma medida do seu poder tampatildeo Esta propriedade estaacute

associada agrave resistecircncia que a soluccedilatildeo tem a variaccedilotildees de pH por adiccedilatildeo de pequenas

quantidades de aacutecido ou de base As soluccedilotildees-tampatildeo satildeo constituiacutedas habitualmente por um

aacutecido ou uma base fracos e um sal da partiacutecula conjugada como por exemplo H 2CO3HCO3-

HCO3CO32- NH4

+NH3

A alcalinidade de uma aacutegua corresponde agrave presenccedila de iotildees HCO3- e CO3

- tambeacutem HO-

podendo ser determinada volumetricamente por titulaccedilatildeo com um aacutecido forte (H2SO4 ou HCl)

ou por potenciometria no caso das aacuteguas serem turvas ou coradas O processo volumeacutetrico

requer o uso de dois indicadores aacutecido-base um com zona de viragem a cerca de 8-83

(fenolftaleiacutena) e outro com zona de viragem entre 42 e 54 (alaranjado de metilo)

A maior parte das aacuteguas naturais de superfiacutecie tem pH compreendido entre 65 e 75 sendo a

alcalinidade sobretudo devida agrave presenccedila de quantidade de iatildeo hidrogenocarbonato Quanto

maior a quantidade deste iatildeo maior a alcalinidade e por consequecircncia maior a resistecircncia da

aacutegua a variaccedilotildees do pH

A alcalinidade de uma aacutegua pode ser classificada em simples e total

Alcalinidade simples - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus23CO e hidroacutexido

)minusOH Neste caso o indicador usado eacute a fenolftaleiacutena cuja zona de viragem inclui o pH do 1ordm

ponto de viragem

Alcalinidade total - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus2

3CO hidroacutexido )minusOH

e hidrogenocarbonato )minus3

HCO Neste caso usa-se o alaranjado de metilo cuja zona de

viragem inclui o pH do 2ordm ponto de viragem

No entanto haacute incompatibilidade na presenccedila simultacircnea de iotildees hidroacutexido (base forte) e

hidrogenocarbonato (partiacutecula anfoteacuterica) dado que reagem segundo a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )aqCOlO H aq HCOaqOH minusminusminus

+harr+2

323

podendo resultar uma soluccedilatildeo contendo apenas iatildeo carbonato ou par conjugadominusminus 2

33CO HCO

No iniacutecio da titulaccedilatildeo existe uma soluccedilatildeo baacutesica rosada pela fenolftaleiacutena Adicionando aacutecido

cloriacutedrico ateacute agrave viragem do indicador ocorre a transformaccedilatildeo dos iotildees carbonato em

hidrogenocarbonato

( ) ( ) ( )aq HCOaq H aqCOminus+minus

rarr+3

2

3

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Aleacutem dos iotildees hidrogenocarbonatos provenientes da transformaccedilatildeo anterior na soluccedilatildeo haacute

ainda iotildees hidrogenocarbonato jaacute existentes na aacutegua que satildeo titulados na presenccedila do

alaranjado de metilo de acordo com a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )lOHgCOaqHaqHCO223

+rarr++minus

As aacuteguas naturais podem natildeo apresentar coloraccedilatildeo roacutesea pela adiccedilatildeo de fenolftaleiacutena pelo

facto de terem uma concentraccedilatildeo muito baixa deminus2

3CO tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pela fenolftaleiacutena As aacuteguas naturais podem muito raramente apresentar

coloraccedilatildeo alaranjada pela adiccedilatildeo de alaranjado de metilo tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pelo alaranjado de metilo O processo quiacutemico pode traduzir-se pelas equaccedilotildees

A titulaccedilatildeo pode ser traduzida graficamente pela curva representada na figura que se segue

Ateacute ao primeiro ponto de equivalecircncia gasta-se um

volume V1 de titulante (soluccedilatildeo aacutecida)

correspondendo agraves reacccedilotildees 1 e 2 Desde o iniacutecio

do processo ateacute agrave viragem do alaranjado de metilo

gasta-se um volume V2 de titulante

Analisando a curva representada na Figura se

o V1 = 000 mL a uacutenica partiacutecula presente na soluccedilatildeo seraacute HCO3-

o V1 lt frac12 V2 existe CO32- e HCO3

-

o V1 = frac12 V2 existe apenas CO32-

o V1 gt frac12 V2 existe OH- e CO32-

o V1 = V2 soacute existe OH-

A alcalinidade eacute expressa em miligramas de carbonato e caacutelcio por litro de aacutegua mg CaCO3 por

litro de H2O ou seja ppm de CaCO3 Nos ecossistemas naturais a aacutegua apresenta uma

alcalinidade compreendida entre 20 e 200 ppm Uma alcalinidade inferior a 10 ppm indica uma

aacutegua com fraco poder tampatildeo ou seja incapaz de resistir a variaccedilotildees de pH

Figura Variaccedilatildeo do pH em funccedilatildeo do volume de HCl adicionado

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Bureta

FunilErlenmeyers de 250mL

Pipetas volumeacutetricas de 10000 mL

Pipetador

HCI asymp 01 moldm3

Soluccedilatildeo alcooacutelica de fenolftaleiacutena

Soluccedilatildeo a 005 de alaranjado de metilo

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Determinaccedilatildeo da alcalinidade pela fenolftaleiacutena ou alcalinidade simples

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo - Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI 01XXX moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 10 gotas de fenolftaleiacutena

Importante Deve aparecer a cor rosa caso contraacuterio conclui-se que a alcalinidade agrave

fenolftaleiacutena eacute nula e natildeo se realiza a titulaccedilatildeo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante ateacute desaparecimento da

cor roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

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Determinaccedilatildeo da alcalinidade pelo alaranjado de metilo ou alcalinidade total

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo -Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI asymp 01 moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 5 gotas de alaranjado de metilo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante O final da reacccedilatildeo eacute

detectado pela viragem da cor do indicador de amarelo para roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

Tratamento dos resultados

Determine a alcalinidade simples e total das amostras analisadas

A alcalinidade simplestotal da aacutegua expressa em mg CaCO3L eacute dada por

[ ] ( )

( )1000

33 timestimestimes

=

mLV

M mLV HCl

LmgCaCO

de Alcalinida Aacutegua

CaCO

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T6 Determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacuteguas engloba a quantificaccedilatildeo das formas NH3 e NH4+

Como estas partiacuteculas formam um par aacutecido-base conjugado a quantidade relativa de cada

uma delas existente numa dada soluccedilatildeo eacute dependente do seu pH

Tabela 1 Influecircncia do pH na relaccedilatildeo entre a forma protonada e desprotonada da amoacutenia

pH 6 7 8 9 10 11

NH3 0 1 4 25 78 96

NH4+

100 99 96 75 22 4

Os dois principais factores a influenciar a escolha do meacutetodo de anaacutelise do azoto amoniacal em

amostras de aacutegua satildeo a presenccedila de interferentes e a concentraccedilatildeo Na maioria dos casos a

determinaccedilatildeo directa soacute eacute possiacutevel nos casos das aacuteguas de consumo aacuteguas superficiais e

subterracircneas natildeo contaminadas e efluentes em que foi realizada com sucesso a nitrificaccedilatildeo

Nos restantes casos eacute usual a realizaccedilatildeo preacutevia de um passo de preacutevio de destilaccedilatildeo

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo baseia-se no facto de o reagente de Nessler (tetraiodomercurato)

reagir com a amoacutenia em meio alcalino e formar um composto corado amarelo cuja

intensidade de cor se mede entre os 400 e os 425 nm A cor e a turvaccedilatildeo das amostras podem

interferir com esta determinaccedilatildeo bem como compostos que possam reagir nestas condiccedilotildees

com o reagente de Nessler (como aminas cetonas e aacutelcoois)

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo directa embora mais sujeito a interferecircncias eacute bastante mais

expedito do que o da destilaccedilatildeo preacutevia Eacute aplicaacutevel desde que natildeo se pretenda uma precisatildeo

superior a 2 mgL

Material e meacutetodos

Material e ReagentesMaterial de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Pipetador

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Cuvetes

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Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

Soluccedilatildeo de tampatildeo borato - Juntar 88 mL de NaOH 01 N a 500 mL de soluccedilatildeo 0025 N (95 g

Na2B4O710H2OL) de tetraborato de soacutedio e completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute

preparada

Soluccedilatildeo de sulfito de soacutedio (09 gL) ndash Pesar 09 g de NaNO2 e dissolver em aacutegua destilada

Completar o volume de 100 mL Esta soluccedilatildeo deve ser preparada no dia

Soluccedilatildeo de NaOH 6 N ndash Pesar 240 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Deixar arrefecer e

perfazer o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de NaOH 1 N ndash Pesar 40 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Perfazer o volume

de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico 1N ndash Pipetar 27 mL de H2SO4 concentrado com d=181 para um

balatildeo de 1000 mL contendo jaacute cerca de 500 mL de aacutegua destilada Misturar bem e adicionar

mais aacutegua destilada ateacute quase 1000 mL Misturar bem deixar arrefecer e completar 1000 mL

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido boacuterico ndash dissolver 20 g de H3PO3 em aacutegua destilada completar o volume de

1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de sulfato de zinco ndash dissolver em aacutegua destilada 100 g de ZnSO 47H2O e completar o

volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de EDTA ndash dissolver 50 mg de EDTA em 60 mL de aacutegua destilada contendo 10 g de

NaOH Se necessaacuterio aquecer um pouco para facilitar um pouco a dissoluccedilatildeo Deixar arrefecer

e completar o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de Rochelle ndash dissolver 50 g de sal de Rochelle KNaC4H4O64H2O em 100 mL de aacutegua

destilada ferver ateacute reduzir o volume ateacute 70 mL para eliminar a amoacutenia que pode acompanhar

o sal deixar arrefecer e completar de novo o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de Nessler ndash dissolver 100 g de HgI2 e 70 g de KI em 75 mL de aacutegua destilada

misturar bem com agitaccedilatildeo suave (Soluccedilatildeo A) adicionar esta soluccedilatildeo a uma soluccedilatildeo jaacute friapreparada por dissoluccedilatildeo de 160 g de NaOH em 500 mL de aacutegua destilada (Soluccedilatildeo B)

Completar o volume de 1000 mL e guardar em frasco de vidro escuro Soluccedilatildeo jaacute preparada

Obs Testar este reagente com uma soluccedilatildeo de amoacutenia 01 mg N-NH4+L A coloraccedilatildeo amarela deve

aparecer ao fim de 10 min

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Soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia ndash dissolver em aacutegua destilada 3819 g de NH4Cl anidro e seco a 100

ordmC completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Destilaccedilatildeo preacutevia ndash Neutralizar previamente a amostra e adicionar 25 mL de tampatildeo borato

por cada 500 mL de amostra Ajustar o pH a 95 com NaOH 6N Para a destilaccedilatildeo medir 500

mL de amostra para um balatildeo de destilaccedilatildeo com um condensador vertical Proceder agrave

destilaccedilatildeo e receber o destilado (300 mL) em 50 mL de aacutecido boacuterico Completar 500 mL com

aacutegua destilada

Preparaccedilatildeo das amostras para a Nesslerizaccedilatildeo directa ndash adicionar 1 mL de soluccedilatildeo de sulfato

de zinco por cada 100 mL de amostra para provocar a coagulaccedilatildeo de substacircncias em

suspensatildeo Adicionar soluccedilatildeo de NaOH 1 N ateacute obter pH=105 agitar bem deixar repousar e

filtrar o sobrenadante

Padrotildees de calibraccedilatildeo ndash Medir para balotildees volumeacutetricos de 50 mL respectivamente 05 10

20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia Complete o volume com aacutegua destilada

Para realizar a calibraccedilatildeo proceda como descrito no procedimento de determinaccedilatildeo a seguir

Determinaccedilatildeo ndash Medir em balotildees de 50 mL 50 mL de amostra (tratada ou destilada senecessaacuterio) Se existir caacutelcio ou magneacutesio adicionar uma gota de soluccedilatildeo de EDTA ou 1 ou 2

gotas de soluccedilatildeo de Rochelle Misturar bem e juntar 2 mL de reagente de Nessler no caso de

ter usado a soluccedilatildeo de EDTA e 1 mL no caso de ter utilizado a soluccedilatildeo de Rochelle Deixar

desenvolver a cor durante 10 min e ler absorvacircncia a 410 nm Analise as duas amostras

disponiacuteveis com e sem tratamento preacutevio

Nota ndash todos os reagentes devem ser preparados com aacutegua destilada isenta de amoacutenia

Tratamento dos resultados

Determine atraveacutes da curva de calibraccedilatildeo a concentraccedilatildeo de N-NH4+ nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo N-NH4+ nas amostras analisadas expressa em mg N-NH4

+L eacute dada por

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Amostras natildeo destiladas

B

A50 L)NHN(mg 4

times=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Amostras destiladas

DC

BA50 L)NHN(mg 4

times

timestimes=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de destilado que se completou (mL)

C ndash Volume de destilado que se tomou (mL)D ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Bibliografia

A I Vogel ldquoVogel Anaacutelise Inorgacircnica Quantitativardquo 4a ed (1981)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T7 Determinaccedilatildeo da Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) em aacutegua

residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) tambeacutem designada por COD (do inglecircs Chemical

Oxygen Demand) eacute usada como uma medida do oxigeacutenio equivalente agrave fracccedilatildeo orgacircnica da

amostra susceptiacutevel de ser oxidada por um oxidante quiacutemico eneacutergico Outras anaacutelises para a

quantificaccedilatildeo do carbono orgacircnico satildeo a Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio CBO e o Carbono

Orgacircnico Total COT Para certos tipos de amostras a CQO pode ser empiricamente

relacionada com a CBO e com o COT Depois de estabelecida a correlaccedilatildeo esta anaacutelise eacute uacutetil

para efeito de monitorizaccedilatildeo e controlo

O meacutetodo do refluxo com dicromato eacute preferiacutevel a outros que usem outros oxidantes devido agrave

sua maior capacidade de oxidaccedilatildeo aplicabilidade a uma grande variedade de amostras e

facilidade de manipulaccedilatildeo A maioria dos compostos orgacircnicos eacute oxidada em 95 a 100 do

valor teoacuterico A piridina e outros compostos do mesmo tipo apenas satildeo oxidados enquanto

estiverem em contacto com o oxidante O amoniacuteaco quer da amostra quer o libertado a

partir da mateacuteria orgacircnica que conteacutem azoto soacute eacute oxidado na presenccedila duma concentraccedilatildeo

significativa de iotildees cloreto livres

SELECCcedilAtildeO DO MEacuteTODO

O meacutetodo do refluxo aberto eacute o mais utilizado para uma grande variedade de amostras com

valores de CQO entre 5 mgL e 50 mgL no qual de preferecircncia se usam grandes volumes de

amostra Os meacutetodos de refluxo fechado satildeo mais econoacutemicos no que se refere ao uso de

reagentes de sais metaacutelicos mas eacute necessaacuterio homogeneizar as amostras que contenham

soacutelidos suspensos para obter resultados reprodutiacuteveis As ampolas e tubos de cultura com

reagentes previamente medidos encontram-se disponiacuteveis comercialmente

INTERFEREcircNCIAS E LIMITACcedilOtildeES

Os compostos alifaacuteticos volaacuteteis de cadeia aberta satildeo oxidados em pequena extensatildeo Isto

ocorre em parte devido ao facto dos compostos orgacircnicos volaacuteteis estarem presentes no

espaccedilo gasoso natildeo entrando em contacto com o liacutequido oxidante Consegue-se uma oxidaccedilatildeo

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mais efectiva destes compostos alifaacuteticos de cadeia aberta adicionando sulfato de prata

(Ag2SO4) como catalisador Contudo o Ag2SO4 reage com o cloro bromo e iodo originando

precipitados que soacute satildeo oxidados parcialmente As interferecircncias devidas agrave presenccedila de

haletos podem ser grandemente ultrapassadas embora pensa-se natildeo completamente por

complexaccedilatildeo com sulfato de mercuacuterio (HgSO4) antes de iniciar o refluxo Embora seja

aconselhaacutevel 1 g de HgSO4 para 50 mL de amostra pode-se usar uma quantidade menor

quando a concentraccedilatildeo de cloretos for inferior a 2000 mgL desde que se mantenha uma

relaccedilatildeo HgSO4Cl- de 101 Natildeo use este meacutetodo para amostras que contenham Cl- em

concentraccedilatildeo superior a 2000 mgL Haacute outras teacutecnicas para determinar a CQO em aacuteguas

salinas Os nitritos (NO-) apresentam uma CQO de 11 mgmg expressa como massa de O2 por

massa de azoto (NO2-- N) Esta interferecircncia eacute normalmente considerada insignificante e por

isso desprezada uma vez que as concentraccedilotildees de NO2-- N nas aacuteguas raramente excedem o

valor de 2 mgL Para eliminar uma interferecircncia significativa devida ao NO2- adicione 10 mg

de aacutecido sulfacircmico por cada miligrama de NO2-- N presente no volume de amostra usado

adicione a mesma quantidade de aacutecido sulfacircmico ao recipiente de refluxo que conteacutem o

branco de aacutegua destilada As espeacutecies inorgacircnicas reduzidas tais como o iatildeo ferroso sulfureto

manganeacutesio manganoso etc satildeo quantitativamente oxidadas nas condiccedilotildees do ensaio Para

amostras que contenham quantidades significativas destas espeacutecies pode assumir-se a

oxidaccedilatildeo estequiomeacutetrica a partir da concentraccedilatildeo inicial das espeacutecies interferentes e corrigir

o valor obtido para a CQO

MEacuteTODO TITULOMEacuteTRICO ndash REFLUXO FECHADO

Este meacutetodo baseia-se no facto de a maioria dos compostos orgacircnicos serem oxidados por

uma mistura de aacutecido croacutemico e sulfuacuterico em ebuliccedilatildeo A amostra eacute refluxada numa soluccedilatildeo

fortemente aacutecida com uma quantidade conhecida de dicromato de potaacutessio (K2Cr2O7) em

excesso na presenccedila de um catalisador (Ag+) Apoacutes a digestatildeo o dicromato de potaacutessio natildeo

reduzido eacute quantificado por titulaccedilatildeo com sulfato de ferro e amoniacuteaco

e relacionada com o valor de CQO da amostra (6 mol de FAS ou Fe2+ equivalem a 1 mol de

dicromato ou 15 mol de O2)

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O tempo-padratildeo de 2 h para o refluxo pode ser reduzido quando se verificar que periacuteodos

mais curtos originam os mesmos resultados

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Material de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Tubos de digestatildeo - Use tubos de cultura de borossilicato de 16 mm x 150 mm (satildeo estes os

disponiacuteveis nas aulas) 20 mm x 150 mm ou ainda 25 mm x 150 mm com obturadores

roscados revestidos com TFE Como alternativa use ampolas de borossilicato com 10 mL de

capacidade e diacircmetro entre 19 mm e 20 mm Os graves danos que podem surgir nos

obturadores da maioria dos tubos de cultura durante o periacuteodo de digestatildeo satildeo uma

potencial fonte de contaminaccedilatildeo e aumentam as probabilidades de perda Soacute deve usar uma

estufa para a digestatildeo em tubo de cultura depois de saber que 2 h de exposiccedilatildeo a 150 ordmC natildeo

danificam os obturadores Confirme a qualidade dos tubos e rolhas antes de os utilizar Soacute os

tubos da marca Schott (tampa vermelha) podem ir agrave estufa No bloco de aquecimento tambeacutem

se podem usar os tubos de pirex (tampa escura)

Bloco de aquecimento ou digestor de liga de alumiacutenio com 45 mm a 50 mm de altura e com

aberturas de tamanho suficiente para se ajustarem aos tubos de cultura ou ampolas Para

operar a 150 oCplusmn 2 oC

Soluccedilatildeo de digestatildeo de dicromato de potaacutessio 00167 molL - adicione a aproximadamente

500 mL de aacutegua destilada 4913 g de K2Cr2O7 reagente de grau 1 previamente seco a 103 ordmC

durante 2 h 167 mL de H2SO4 concentrado e 333 g de HgSO4 Dissolva deixe arrefecer ateacute agrave

temperatura ambiente e dilua ateacute 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de aacutecido sulfuacuterico - adicione Ag2SO4 puro em cristais ou em poacute a aacutecido sulfuacuterico

concentrado na proporccedilatildeo de 55 g de Ag2SO4 para 1 kg de H2SO4 Deixe em repouso um ou

dois dias para dissolver o Ag2SO4 Este reagente e o anterior satildeo fornecidos em dispensadores

volumeacutetricos Verificar sempre se o volume estaacute correctamente regulado Soluccedilatildeo jaacute

preparada

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Indicador de ferroiacutena - dissolva 1485 g de monohidrato de fenantrolina e 695 mg de

FeSO47H2O em aacutegua destilada e dilua ateacute 100 mL De preferecircncia este indicador deve ser

comprado jaacute preparado Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo titulante de sulfato de amoacutenio ferroso (FAZ do inglecircs) ~ 010 molL - dissolva 392 g de

Fe(NH4)2(SO4)26H2O em aacutegua destilada Adicione 20 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado

Arrefeccedila e dilua ateacute 1000 mL Padronize a soluccedilatildeo diariamente com a soluccedilatildeo padratildeo de

dicromato Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido sulfacircmico soacute eacute necessaacuterio quando se pretender eliminar a interferecircncia de nitritos

Soluccedilatildeo-padratildeo de hidrogenoftalato de potaacutessio (KHP) - triture levemente e depois seque em

estufa a 120 ordmC ateacute peso constante o hidrogenoftalato de potaacutessio (HOOCC6H4COOK) Dissolva

2125 mg em aacutegua destilada e dilua ateacute 1000 mL O KHP tem uma CQO teoacuterica de 1176

mgmg e a soluccedilatildeo anterior tem uma CQO teoacuterica de 250 mgL Esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante

3 meses se for guardada num frigoriacutefico e se natildeo for visiacutevel qualquer desenvolvimento

bioloacutegico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Procedimento experimental

A amostra deve conter um valor de CQO inferior a 250 mgL Efectuar diluiccedilotildees caso

necessaacuterio Analisar em duplicado Lave os tubos de cultura e os obturadores com H2SO4 a

20 antes de serem usados pela 1ordf vez para evitar a contaminaccedilatildeo Recorra agrave Tabela 1 para

obter os volumes adequados da amostra e dos reagentes

Coloque a amostra no tubo de cultura ou ampola e adicione a soluccedilatildeo de digestatildeo Deite

cuidadosamente o reagente de aacutecido sulfuacuterico fazendo-o escorrer pela parede Feche os

obturadores dos tubos ou sele as ampolas com firmeza e inverta-os vaacuterias vezes ateacute que os

reagentes se misturem completamente Use o voacutertex ateacute natildeo se notarem diferentes fases

Assim evita-se o aquecimento local no fundo do tubo e a possiacutevel projecccedilatildeo do seu conteuacutedo

ATENCcedilAtildeO Use uma protecccedilatildeo para o rosto (oacuteculos) e proteja as matildeos (luvas) do calor

produzido enquanto mexe o conteuacutedo dos tubos ou ampolas Cuidado com possiacuteveis

respingos

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

Page 4: QA Protocolos Laboratoriais TurmaB

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Membrana porosa de 045 micromBalanccedila analiacutetica

Estufa

Mufla

Placa de aquecimento

Material de vidro

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Soacutelidos suspensos totais e volaacuteteis

- Colocar um filtro a secar na estufa a 103-105 ordmC durante 15 minutos

- Transferir o filtro seco para num exsicador ateacute arrefecer

- Medir a massa do filtro seco e registar a massa m1

- Fazer a montagem do equipamento de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

- Filtrar atraveacutes do filtro jaacute preparado 250 mL de aacutegua a analisar

- Reservar o filtrado para determinar os soacutelidos dissolvidos

- Levar o filtro novamente agrave estufa ateacute estar seco ou agrave mufla a 550 ordmC durante 15rsquo se

pretender a determinaccedilatildeo dos soacutelidos suspensos volaacuteteis A perda de massa durante a

calcinaccedilatildeo corresponde agrave fracccedilatildeo volaacutetil do resiacuteduo

- Depois de arrefecido no exsicador medir a massa do filtro e registar a massa m2

Soacutelidos dissolvidos totais

- Colocar uma caacutepsula de porcelana a secar na estufa a 180 ordmC durante 15 minutos

- Medir a massa da caacutepsula de porcelana seca e registar a massa m1

- Evaporar progressivamente 100 mL da aacutegua filtrada no ensaio anterior

- Levar a caacutepsula novamente agrave estufa ateacute estar seca

- Depois de arrefecida no exsicador pesar a caacutepsula e registar a massa m2

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Tratamento dos resultados

Determinar os SST SSV e SDT expressos em mgL Comparar os seus resultados com os

restantes grupos

Soacutelidos sedimentaacuteveis

- Homogenizar 1L de amostra

- Transferir a aacutegua homogeneizada para um cone de Imhoff

- Manter a aacutegua no cone por 45min ao abrigo de luz e de poeiras

- Efectuar a leitura do niacutevel de material decantaacutevel decorrido 0h30m 1h 1h30m e 2h

Tratamento dos resultados

Determinar os soacutelidos sedimentaacuteveis expressos em mililitros de mateacuteria decantaacutevel por litrode aacutegua analisada Comparar os seus resultados com os restantes grupos

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T1B Determinaccedilatildeo da Condutividade em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A aacutegua pura eacute maacute condutora de electricidade embora natildeo seja um isolante perfeito

Eacute difiacutecil de se obter uma aacutegua absolutamente pura jaacute que a aacutegua eacute um bom solvente Mesmo a

aacutegua destilada de altiacutessima qualidade tem algumas substacircncias quiacutemicas dissolvidas Essas

impurezas mesmo em concentraccedilotildees bastante baixas permitem agrave aacutegua conduzir electricidade

muito melhor jaacute que impurezas como um sal se separam em iotildees livres na aacutegua atraveacutes dos

quais uma corrente eleacutectrica pode fluir

A condutividade eleacutectrica (o inverso da resistividade) de uma aacutegua mede a capacidade que

essa aacutegua tem para conduzir corrente eleacutectrica e expressa-se em microScm-1

Em soluccedilatildeo a corrente eleacutectrica eacute conduzida por catiotildees e aniotildees enquanto que nos metais eacute

conduzida pelos electrotildees A condutividade de uma soluccedilatildeo depende de vaacuterios factores dos

quais se pode destacar os seguintes tipo concentraccedilatildeo e mobilidade dos iotildees valecircncia e

temperatura O seu valor pode entatildeo ser considerado como uma medida da mateacuteria ionizaacutevel

presente numa aacutegua A aacutegua pura pouco contribui para essa condutividade A condutividade

eleacutectrica de uma aacutegua aumenta muito com a presenccedila de impurezas predominantemente

ioacutenicas

Exemplos de valores de condutividade a 18ordmC

Aacuteguas doces 100 ndash 2000 microScm-1

Aacutegua do mar 45000 microScm-1

A condutividade depende da temperatura Um aumento da temperatura da aacutegua resultaraacute

numa condutividade mais alta A aacutegua ultrapura tem uma condutividade de 0045 microScm-1 a

18ordmC e de 0055 microScm-1 a 25ordmC devido aos iotildees de hidrogeacutenio e hidroacutexido presentes

Para determinar a condutividade de uma soluccedilatildeo eacute necessaacuterio calibrar previamente o

condutiacutemetro com soluccedilotildees padratildeo de condutividade conhecida sendo este um referencial

para determinar a condutividade em amostras desconhecidas A condutividade tem como

unidade de medida o mSm ou microScm

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Condutiacutemetro e ceacutelula condutimeacutetrica

Material de vidro

Soluccedilotildees padratildeo de calibraccedilatildeo do condutiviacutemetro

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Ligar o equipamento e seguir as instruccedilotildees de calibraccedilatildeo do mesmo Efectuar a leitura da

condutividade das amostras de aacutegua em estudo

Tratamento dos resultados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

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T1C Determinaccedilatildeo da Turvaccedilatildeo em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A turvaccedilatildeo de uma aacutegua eacute causada por diversos materiais em suspensatildeo e coloidais de

tamanho e natureza variados tais como lamas areias mateacuteria orgacircnica e inorgacircnica

finamente dividida compostos corados soluacuteveis placircncton e outros organismos microscoacutepicos

A presenccedila destes materiais em suspensatildeo numa amostra de aacutegua causa a dispersatildeo e a

absorccedilatildeo da luz que atravessa a amostra em lugar da sua transmissatildeo em linha recta A

turbidez eacute a expressatildeo dessa propriedade oacuteptica e eacute indicada em termos de unidades de

turvaccedilatildeo (NTU-Nephelometric Turbity Unit)

A origem dos soacutelidos numa aacutegua pode ser natural (partiacuteculas de rocha argila e silte como

tambeacutem algas e outros microrganismos) ou antropogecircnica (resiacuteduos industriais e domeacutesticosbem como microrganismos e erosatildeo)

A turvaccedilatildeo de origem natural normalmente natildeo coloca problemas sanitaacuterios directos mas eacute

esteticamente indesejaacutevel A de origem antropogeacutenica pode estar associada a compostos

toacutexicos e organismos patogecircnicos Tanto uma como outra diminuem a distacircncia de penetraccedilatildeo

da luz em copros de aacutegua podendo levar a desiquiliacutebrios nas biocenoses

Independentemente dos instrumentos utilizados as mediccedilotildees da turbidez seratildeo tanto mais

rigorosas e precisas se for dada a atenccedilatildeo devida agraves teacutecnicas de mediccedilatildeo Deve-se medir a

turbidez de uma amostra o quanto antes de forma a evitar alteraccedilotildees na sua temperatura

estado de floculaccedilatildeo e sedimentaccedilatildeo

Deve evitar-se tanto quanto possiacutevel a diluiccedilatildeo das amostras

Dadas as incertezas associadas agraves mediccedilotildees de turbidez os valores determinados devem ser

reportados da seguinte forma

Gama de valores (NTU) Arredondar para NTU mais proacuteximo de

0 ndash 10 005

1 ndash 10 01

10 ndash 40 140 ndash 100 5

100 ndash 400 10

400 ndash 1000 50

gt 1000 100

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Turbidiacutemetro ou Nefeloacutemetro

Soluccedilotildees padratildeo de formazina

Banho ultra-sons

Material de vidro e tubos para leitura da turbidez

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Homegeneize a amostra de forma suave de forma a natildeo introduzir bolhas de ar na amostra

Se existirem bolhas remova-as da amostra a analisar por exemplo atraveacutes da utilizaccedilatildeo de

ultra-sons (10 s maacutex)

Calibre o turbidiacutemetro (ou nefeloacutemetro) consoante as instruccedilotildees do fabricante

Efectue a leitura da(s) amostra(s)

Tratamento dos resultados

Determine a turvaccedilatildeo expressa em mgL de aacutegua analisada Comparar os seus resultados com

os restantes grupos

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T2 Determinaccedilatildeo da Cor (verdadeira e aparente) em aacutegua de rio e aacutegua

residual

Introduccedilatildeo

O termo ldquoCorrdquo eacute utilizado para designar a ldquoCor verdadeirardquo ou seja a cor de uma aacutegua cuja

turvaccedilatildeo foi removida O termo ldquoCor aparenterdquo designa natildeo soacute a cor conferida por substacircncias

dissolvidas mas tambeacutem a de mateacuteria em suspensatildeo A cor aparente determina-se na amostra

sem filtraccedilatildeo

Nos casos em que haacute muita mateacuteria coloidal ou em suspensatildeo devem ser determinadas tanto

a cor verdadeira como a cor aparente Os meacutetodos comumente aceites para remover a

turvaccedilatildeo satildeo a filtraccedilatildeo e a centrifugaccedilatildeo O primeiro pode interferir com a cor verdadeira e o

segundo apresenta resultados que podem variar com a quantidade de amostra e condiccedilotildees de

operaccedilatildeo Por estes motivos deve ser referido o preacutetratamento utilizado na determinaccedilatildeo da

cor verdadeira

A cor verdadeira de uma aacutegua eacute provocada pelo soacutelidos dissolvidos No caso de terem origem

natural satildeo normalmente provenientes da decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica e ferro e

manganecircs Nos casos de coloraccedilatildeo de origem antropogeacutenica as principais fontes satildeo os

resiacuteduos industriais e os esgotos domeacutesticos Estas substacircncias absorvem a radiaccedilatildeo solar

visiacutevel impedindo a sua penetraccedilatildeo na aacutegua e reduzindo em consequecircncia a acccedilatildeo

fotossinteacutetica das espeacutecies vegetais clorofiladas existentes no corpo receptor (particularmente

as algas)

A cor de uma amostra pode ser determinada por comparaccedilatildeo visual em que se compara a

amostra com soluccedilotildees coradas de concentraccedilatildeo conhecida ou com peccedilas calibradas de vidrocolorido O meacutetodo da platina-cobalto (ou do cloroplatinato) eacute um meacutetodo em que a unidade

de cor eacute a conferida por uma soluccedilatildeo 1 mgL de platina na forma de iatildeo cloroplatinato As

diversas tonalidades satildeo conseguidas por diferentes proporccedilotildees de platina e cobalto Este

meacutetodo eacute sobretudo adequado para aacutegua potaacutevel em que a coloraccedilatildeo presente eacute devida a

materiais naturais Os efluentes fortemente corados devem ser analisados atraveacutes de meacutetodos

espectrofotomeacutetricos

Sempre que eacute necessaacuterio efectuar diluiccedilotildees na determinaccedilatildeo da cor o resultado pode ser

alterado jaacute que a constituiccedilatildeo quiacutemica da amostra eacute alterada

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Soluccedilatildeo-padratildeo de cloroplatinato a 500 UC

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

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6 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

Pipetas automaacuteticas P1000 e P5000

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Preparar 6 padrotildees de concentraccedilotildees agrave sua escolha a partir da soluccedilatildeo-padratildeo de

cloroplatinato fornecida em balotildees de 50 mL conforme indica a Tabela 1

Tabela 1 Volume de soluccedilatildeo de cloroplatinato 500 UC a diluir a 50 mL para preparaccedilatildeo dos padrotildees

Padratildeo

UC

Volume de Soluccedilatildeo-padratildeo 500 UC

(mL)

5 0510 10

15 15

20 20

25 25

30 30

40 40

50 50

Ler a absorvacircncia dos padrotildees aλ = 455 nm (entre 385 nm e 470 nm) e traccedilar a curva de

calibraccedilatildeo do espectrofotoacutemetro ndash absorvacircncia vs UC Usar branco de aacutegua destilada

Obtida a curva de calibraccedilatildeo ler a absorvacircncia da amostra e obter a cor aparente Filtrar ou

centrifugar a amostra (se estiverem presentes mateacuterias em suspensatildeo) ler a absorvacircncia do

filtrado e determinar a cor real

Se a cor exceder a gama de unidades dos padrotildees deve proceder-se agrave sua diluiccedilatildeo

Determine o pH da amostra

Tratamento dos resultados

Caso a amostra seja diluiacuteda (balatildeo 50 mL) determine as unidades de cor da seguinte forma

Unidades = A50B

Em que

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A ndash unidades de cor da amostra diluiacuteda B ndash mL de amostra diluiacutedos

Reporte os resultados arredondados da seguinte forma

Unidades de cor Arredondar (mais proacuteximo)

1-50 1

51-100 5

101-250 10

251-500 20

Refira o pH da amostra

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T3 Determinaccedilatildeo da Dureza em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A dureza total de uma aacutegua eacute definida como a soma da concentraccedilatildeo de caacutelcio e magneacutesio

presentes nessa aacutegua sendo expressa em mgL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) Podem no

entanto estar tambeacutem presentes o Fe3+ e Si4+

O aacutecido etileno-diamina-tetraaceacutetico (EDTA (MM = 37224 gmol)) forma complexos estaacuteveis

com um grande nuacutemero de catiotildees como por exemplo Ca 2+ Mg2+ Ba2+ Cu2+ etc sempre na

proporccedilatildeo 11

Se se adicionar uma pequena quantidade de um corante como Eriocromo T a pH 10 + 01 a

soluccedilatildeo adquire a cor vermelho vinoso Se se titular essa soluccedilatildeo com EDTA os iotildees caacutelcio e

magneacutesio satildeo complexados e no fim da titulaccedilatildeo (quando todos esses iotildees forem

consumidos) a cor da soluccedilatildeo passa a azul O ponto final da titulaccedilatildeo eacute tanto melhor definido

quanto mais elevado for o pH No entanto natildeo eacute possiacutevel aumentar o pH para valores

demasiado altos devido possibilidade de precipitaccedilatildeo de CaCO3 ou de hidroacutexido de magneacutesio

(Mg(OH)2) e tambeacutem porque o corante muda de cor a pH elevado

Os valores parameacutetricos de dureza de aacuteguas satildeo Macia 0 - 75 mgL Pouco dura 75 - 150 mgL

Dura 150 - 300 mgL e Muito dura gt 300 mgL O valor expressa-se em mg de CaCO 3 por litro

de aacutegua analisada

A determinaccedilatildeo da dureza permanente faz-se apoacutes precipitaccedilatildeo e filtraccedilatildeo dos bicarbonatos

(dureza temporaacuteria)

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Placa de aquecimento

6 balotildees de Erlenmeyer de 250 mL

1 balatildeo graduado de 100 mL

1 bureta de 25 mL

1 pipeta graduada de 1 mL

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1 pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 50 25 e 100 mL (as duas uacuteltimas

destinam-se apenas a situaccedilotildees em que seja necessaacuterio utilizar um volume de amostra

diferente)

Aacutegua destilada recentemente fervida

Soluccedilatildeo tampatildeo 675 gL de cloreto de amoacutenio (NH4Cl) e 114 mLL de amoacutenio a 22 em NH3

Soluccedilatildeo de aacutecido cloriacutedrico (HCl) aprox 1 molL

Soluccedilatildeo indicadora de negro de eriocromio T

Soluccedilatildeo titulante de EDTA

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua potaacutevel recolhida no laboratoacuterio

Procedimento experimental

Dureza total

Medir 50 mL da amostra de aacutegua para um Erlenmeyer de 250 mL Adicionar 1 mL de soluccedilatildeo

tampatildeo e 6 gotas de soluccedilatildeo indicadora Esperar cerca de 5 min antes de iniciar a titulaccedilatildeo

Encher a bureta com a soluccedilatildeo titulante de EDTA e fazer-se a titulaccedilatildeo cujo ponto final eacute

detectado pela mudanccedila de cor da soluccedilatildeo indicadora (de vermelho vinoso para azul) O

volume de titulante gasto deve estar compreendido entre 1 e 5 mL Se tal natildeo acontecer

deveraacute proceder-se a uma diluiccedilatildeo ou utilizaccedilatildeo de um volume superior de amostra de forma

a que o volume gasto de titulante esteja dentro do volume indicado

Realizar o ensaio em triplicado

Terminado o ensaio lavar convenientemente a bureta e restante material de laboratoacuterio

Dureza permanente

Para um erlenmeyer de 250 mL meccedila 100 mL de amostra Levar agrave ebuliccedilatildeo durante 20 a 30

minutos de forma a precipitar completamente os bicarbonatos correspondentes agrave dureza

temporaacuteria No final arrefece-se a amostra rapidamente e transfere-se para um balatildeo

graduado de 100 mL Completa-se o volume com aacutegua recentemente fervida e fria

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Determina-se de seguida a dureza de forma idecircntica ao descrito para dureza total

Este ensaio natildeo se realiza se o volume de titulante gasto na determinaccedilatildeo da dureza total for

inferior a 1 mL

Tratamento dos resultados

Sendo

V ndash volume de toma de amostra expresso em mL

V1 ndash volume de soluccedilatildeo titulante gasto expresso em mL

Calcule a dureza das vaacuterias aacuteguas analisadas exprimindo os resultados arredondados agraves

deacutecimas da seguinte forma

Dureza em mgL de CaCO3 = 1000 V1V

Apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Norma Portuguesa NP-424 ndash Aacutegua ndash Determinaccedilatildeo das Durezas (1966)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T4 Determinaccedilatildeo dos Nitritos em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A importacircncia da presenccedila de nitritos em aacuteguas relaciona-se com o facto de ele constituir uma

das formas intermeacutedias da oxidaccedilatildeo do azoto e portanto de estar relacionado com ciclo do

azoto e ainda por ser ele proacuteprio nocivo para os humanos

O nitrito eacute um composto instaacutevel e pode oxidar-se ou reduzir-se conforme as condiccedilotildees do

meio

O princiacutepio do presente meacutetodo baseia-se na reacccedilatildeo entre o nitrito e a sulfanamida em meio

fortemente aacutecido originando um composto diazoacuteico vermelho que absorve a 537 nm

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Pipetas graduadas

Provetas

Vidro de reloacutegio

Balotildees volumeacutetricos de 50 mL

Espectrofotomeacutetro UV-Vis

Reagente de diazotaccedilatildeo ndash juntar 800 mL de aacutegua destilada 100 mL de aacutecido fosfoacuterico

concentrado (H3PO4) e 40 g de sulfanamida (C6H8O2N2S) Agitar para dissolver e juntar 2 g de

dicloreto de N-(1-naftiletilenodiamina) (C10H7NHCH2CH2NH22HCl) Agitar ateacute dissolver

completamente e completar o volume de 1000 mL A soluccedilatildeo manteacutem-se estaacutevel vaacuterios meses

se for conservada em frasco escuro no frigoriacutefico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo padratildeo de nitrito (1 mg N-NO2mL) ndash pesar 4929 g de nitrito de soacutedio e dissolver em

aacutegua destilada completando em balatildeo graduado o volume de 1000 mL Pipetar para outro

balatildeo de 1000 mL 10 mL da soluccedilatildeo anterior e completar o volume com aacutegua destilada

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido cloriacutedrico (13)

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

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Procedimento experimental

Preparaccedilatildeo da amostra ndash se o pH da amostra for superior a 10 e a alcalinidade total superior a

600 mgCaCO3l ajustar o pH a 60 com aacutecido cloriacutedrico

Curva de calibraccedilatildeo ndash medir rigorosamente para balotildees volumeacutetricos de 500 mL

respectivamente 0 1 2 5 10 20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de nitritos Completar o

volume com aacutegua destilada Adicionar a cada balatildeo 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo misturar

bem e aguardar o desenvolvimento de cor durante 10 minutos ler a absorvacircncias das soluccedilotildees

a 537 nm

Medir para um balatildeo volumeacutetrico de 50 mL 50 mL de amostra ou um volume menor

completando 50 mL com aacutegua destilada adicionar 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo e

aguardar 10 minutos antes de ler a absorvacircncia

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de nitrito nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo de nitrito na amostra em mg N-NO2L eacute dada por

mg N-NO2L = A x 50 B

Sendo

A ndash concentraccedilatildeo obtida a partir da curva de calibraccedilatildeo

B ndash volume de amostra tomada para anaacutelise expresso em mL

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

ASTM ldquoAnnual Book of ASTM Standardrdquo part 23 Philadelphia (1973)

AFNOR Recueil de Normes Franccedilaises ldquoEaux Method drsquoessaisrdquo 2eacuteme edition AFNOR Paris(1983)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

ISO 6777-1984 ndash Water quality ndash determination of nitrite ndash molecular absorption spectrometricmethod

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T5 Determinaccedilatildeo da Alcalinidade em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A alcalinidade de uma soluccedilatildeo eacute uma medida do seu poder tampatildeo Esta propriedade estaacute

associada agrave resistecircncia que a soluccedilatildeo tem a variaccedilotildees de pH por adiccedilatildeo de pequenas

quantidades de aacutecido ou de base As soluccedilotildees-tampatildeo satildeo constituiacutedas habitualmente por um

aacutecido ou uma base fracos e um sal da partiacutecula conjugada como por exemplo H 2CO3HCO3-

HCO3CO32- NH4

+NH3

A alcalinidade de uma aacutegua corresponde agrave presenccedila de iotildees HCO3- e CO3

- tambeacutem HO-

podendo ser determinada volumetricamente por titulaccedilatildeo com um aacutecido forte (H2SO4 ou HCl)

ou por potenciometria no caso das aacuteguas serem turvas ou coradas O processo volumeacutetrico

requer o uso de dois indicadores aacutecido-base um com zona de viragem a cerca de 8-83

(fenolftaleiacutena) e outro com zona de viragem entre 42 e 54 (alaranjado de metilo)

A maior parte das aacuteguas naturais de superfiacutecie tem pH compreendido entre 65 e 75 sendo a

alcalinidade sobretudo devida agrave presenccedila de quantidade de iatildeo hidrogenocarbonato Quanto

maior a quantidade deste iatildeo maior a alcalinidade e por consequecircncia maior a resistecircncia da

aacutegua a variaccedilotildees do pH

A alcalinidade de uma aacutegua pode ser classificada em simples e total

Alcalinidade simples - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus23CO e hidroacutexido

)minusOH Neste caso o indicador usado eacute a fenolftaleiacutena cuja zona de viragem inclui o pH do 1ordm

ponto de viragem

Alcalinidade total - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus2

3CO hidroacutexido )minusOH

e hidrogenocarbonato )minus3

HCO Neste caso usa-se o alaranjado de metilo cuja zona de

viragem inclui o pH do 2ordm ponto de viragem

No entanto haacute incompatibilidade na presenccedila simultacircnea de iotildees hidroacutexido (base forte) e

hidrogenocarbonato (partiacutecula anfoteacuterica) dado que reagem segundo a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )aqCOlO H aq HCOaqOH minusminusminus

+harr+2

323

podendo resultar uma soluccedilatildeo contendo apenas iatildeo carbonato ou par conjugadominusminus 2

33CO HCO

No iniacutecio da titulaccedilatildeo existe uma soluccedilatildeo baacutesica rosada pela fenolftaleiacutena Adicionando aacutecido

cloriacutedrico ateacute agrave viragem do indicador ocorre a transformaccedilatildeo dos iotildees carbonato em

hidrogenocarbonato

( ) ( ) ( )aq HCOaq H aqCOminus+minus

rarr+3

2

3

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Aleacutem dos iotildees hidrogenocarbonatos provenientes da transformaccedilatildeo anterior na soluccedilatildeo haacute

ainda iotildees hidrogenocarbonato jaacute existentes na aacutegua que satildeo titulados na presenccedila do

alaranjado de metilo de acordo com a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )lOHgCOaqHaqHCO223

+rarr++minus

As aacuteguas naturais podem natildeo apresentar coloraccedilatildeo roacutesea pela adiccedilatildeo de fenolftaleiacutena pelo

facto de terem uma concentraccedilatildeo muito baixa deminus2

3CO tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pela fenolftaleiacutena As aacuteguas naturais podem muito raramente apresentar

coloraccedilatildeo alaranjada pela adiccedilatildeo de alaranjado de metilo tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pelo alaranjado de metilo O processo quiacutemico pode traduzir-se pelas equaccedilotildees

A titulaccedilatildeo pode ser traduzida graficamente pela curva representada na figura que se segue

Ateacute ao primeiro ponto de equivalecircncia gasta-se um

volume V1 de titulante (soluccedilatildeo aacutecida)

correspondendo agraves reacccedilotildees 1 e 2 Desde o iniacutecio

do processo ateacute agrave viragem do alaranjado de metilo

gasta-se um volume V2 de titulante

Analisando a curva representada na Figura se

o V1 = 000 mL a uacutenica partiacutecula presente na soluccedilatildeo seraacute HCO3-

o V1 lt frac12 V2 existe CO32- e HCO3

-

o V1 = frac12 V2 existe apenas CO32-

o V1 gt frac12 V2 existe OH- e CO32-

o V1 = V2 soacute existe OH-

A alcalinidade eacute expressa em miligramas de carbonato e caacutelcio por litro de aacutegua mg CaCO3 por

litro de H2O ou seja ppm de CaCO3 Nos ecossistemas naturais a aacutegua apresenta uma

alcalinidade compreendida entre 20 e 200 ppm Uma alcalinidade inferior a 10 ppm indica uma

aacutegua com fraco poder tampatildeo ou seja incapaz de resistir a variaccedilotildees de pH

Figura Variaccedilatildeo do pH em funccedilatildeo do volume de HCl adicionado

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Bureta

FunilErlenmeyers de 250mL

Pipetas volumeacutetricas de 10000 mL

Pipetador

HCI asymp 01 moldm3

Soluccedilatildeo alcooacutelica de fenolftaleiacutena

Soluccedilatildeo a 005 de alaranjado de metilo

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Determinaccedilatildeo da alcalinidade pela fenolftaleiacutena ou alcalinidade simples

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo - Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI 01XXX moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 10 gotas de fenolftaleiacutena

Importante Deve aparecer a cor rosa caso contraacuterio conclui-se que a alcalinidade agrave

fenolftaleiacutena eacute nula e natildeo se realiza a titulaccedilatildeo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante ateacute desaparecimento da

cor roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

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Determinaccedilatildeo da alcalinidade pelo alaranjado de metilo ou alcalinidade total

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo -Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI asymp 01 moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 5 gotas de alaranjado de metilo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante O final da reacccedilatildeo eacute

detectado pela viragem da cor do indicador de amarelo para roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

Tratamento dos resultados

Determine a alcalinidade simples e total das amostras analisadas

A alcalinidade simplestotal da aacutegua expressa em mg CaCO3L eacute dada por

[ ] ( )

( )1000

33 timestimestimes

=

mLV

M mLV HCl

LmgCaCO

de Alcalinida Aacutegua

CaCO

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T6 Determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacuteguas engloba a quantificaccedilatildeo das formas NH3 e NH4+

Como estas partiacuteculas formam um par aacutecido-base conjugado a quantidade relativa de cada

uma delas existente numa dada soluccedilatildeo eacute dependente do seu pH

Tabela 1 Influecircncia do pH na relaccedilatildeo entre a forma protonada e desprotonada da amoacutenia

pH 6 7 8 9 10 11

NH3 0 1 4 25 78 96

NH4+

100 99 96 75 22 4

Os dois principais factores a influenciar a escolha do meacutetodo de anaacutelise do azoto amoniacal em

amostras de aacutegua satildeo a presenccedila de interferentes e a concentraccedilatildeo Na maioria dos casos a

determinaccedilatildeo directa soacute eacute possiacutevel nos casos das aacuteguas de consumo aacuteguas superficiais e

subterracircneas natildeo contaminadas e efluentes em que foi realizada com sucesso a nitrificaccedilatildeo

Nos restantes casos eacute usual a realizaccedilatildeo preacutevia de um passo de preacutevio de destilaccedilatildeo

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo baseia-se no facto de o reagente de Nessler (tetraiodomercurato)

reagir com a amoacutenia em meio alcalino e formar um composto corado amarelo cuja

intensidade de cor se mede entre os 400 e os 425 nm A cor e a turvaccedilatildeo das amostras podem

interferir com esta determinaccedilatildeo bem como compostos que possam reagir nestas condiccedilotildees

com o reagente de Nessler (como aminas cetonas e aacutelcoois)

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo directa embora mais sujeito a interferecircncias eacute bastante mais

expedito do que o da destilaccedilatildeo preacutevia Eacute aplicaacutevel desde que natildeo se pretenda uma precisatildeo

superior a 2 mgL

Material e meacutetodos

Material e ReagentesMaterial de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Pipetador

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Cuvetes

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Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

Soluccedilatildeo de tampatildeo borato - Juntar 88 mL de NaOH 01 N a 500 mL de soluccedilatildeo 0025 N (95 g

Na2B4O710H2OL) de tetraborato de soacutedio e completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute

preparada

Soluccedilatildeo de sulfito de soacutedio (09 gL) ndash Pesar 09 g de NaNO2 e dissolver em aacutegua destilada

Completar o volume de 100 mL Esta soluccedilatildeo deve ser preparada no dia

Soluccedilatildeo de NaOH 6 N ndash Pesar 240 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Deixar arrefecer e

perfazer o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de NaOH 1 N ndash Pesar 40 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Perfazer o volume

de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico 1N ndash Pipetar 27 mL de H2SO4 concentrado com d=181 para um

balatildeo de 1000 mL contendo jaacute cerca de 500 mL de aacutegua destilada Misturar bem e adicionar

mais aacutegua destilada ateacute quase 1000 mL Misturar bem deixar arrefecer e completar 1000 mL

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido boacuterico ndash dissolver 20 g de H3PO3 em aacutegua destilada completar o volume de

1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de sulfato de zinco ndash dissolver em aacutegua destilada 100 g de ZnSO 47H2O e completar o

volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de EDTA ndash dissolver 50 mg de EDTA em 60 mL de aacutegua destilada contendo 10 g de

NaOH Se necessaacuterio aquecer um pouco para facilitar um pouco a dissoluccedilatildeo Deixar arrefecer

e completar o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de Rochelle ndash dissolver 50 g de sal de Rochelle KNaC4H4O64H2O em 100 mL de aacutegua

destilada ferver ateacute reduzir o volume ateacute 70 mL para eliminar a amoacutenia que pode acompanhar

o sal deixar arrefecer e completar de novo o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de Nessler ndash dissolver 100 g de HgI2 e 70 g de KI em 75 mL de aacutegua destilada

misturar bem com agitaccedilatildeo suave (Soluccedilatildeo A) adicionar esta soluccedilatildeo a uma soluccedilatildeo jaacute friapreparada por dissoluccedilatildeo de 160 g de NaOH em 500 mL de aacutegua destilada (Soluccedilatildeo B)

Completar o volume de 1000 mL e guardar em frasco de vidro escuro Soluccedilatildeo jaacute preparada

Obs Testar este reagente com uma soluccedilatildeo de amoacutenia 01 mg N-NH4+L A coloraccedilatildeo amarela deve

aparecer ao fim de 10 min

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Soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia ndash dissolver em aacutegua destilada 3819 g de NH4Cl anidro e seco a 100

ordmC completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Destilaccedilatildeo preacutevia ndash Neutralizar previamente a amostra e adicionar 25 mL de tampatildeo borato

por cada 500 mL de amostra Ajustar o pH a 95 com NaOH 6N Para a destilaccedilatildeo medir 500

mL de amostra para um balatildeo de destilaccedilatildeo com um condensador vertical Proceder agrave

destilaccedilatildeo e receber o destilado (300 mL) em 50 mL de aacutecido boacuterico Completar 500 mL com

aacutegua destilada

Preparaccedilatildeo das amostras para a Nesslerizaccedilatildeo directa ndash adicionar 1 mL de soluccedilatildeo de sulfato

de zinco por cada 100 mL de amostra para provocar a coagulaccedilatildeo de substacircncias em

suspensatildeo Adicionar soluccedilatildeo de NaOH 1 N ateacute obter pH=105 agitar bem deixar repousar e

filtrar o sobrenadante

Padrotildees de calibraccedilatildeo ndash Medir para balotildees volumeacutetricos de 50 mL respectivamente 05 10

20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia Complete o volume com aacutegua destilada

Para realizar a calibraccedilatildeo proceda como descrito no procedimento de determinaccedilatildeo a seguir

Determinaccedilatildeo ndash Medir em balotildees de 50 mL 50 mL de amostra (tratada ou destilada senecessaacuterio) Se existir caacutelcio ou magneacutesio adicionar uma gota de soluccedilatildeo de EDTA ou 1 ou 2

gotas de soluccedilatildeo de Rochelle Misturar bem e juntar 2 mL de reagente de Nessler no caso de

ter usado a soluccedilatildeo de EDTA e 1 mL no caso de ter utilizado a soluccedilatildeo de Rochelle Deixar

desenvolver a cor durante 10 min e ler absorvacircncia a 410 nm Analise as duas amostras

disponiacuteveis com e sem tratamento preacutevio

Nota ndash todos os reagentes devem ser preparados com aacutegua destilada isenta de amoacutenia

Tratamento dos resultados

Determine atraveacutes da curva de calibraccedilatildeo a concentraccedilatildeo de N-NH4+ nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo N-NH4+ nas amostras analisadas expressa em mg N-NH4

+L eacute dada por

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Amostras natildeo destiladas

B

A50 L)NHN(mg 4

times=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Amostras destiladas

DC

BA50 L)NHN(mg 4

times

timestimes=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de destilado que se completou (mL)

C ndash Volume de destilado que se tomou (mL)D ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Bibliografia

A I Vogel ldquoVogel Anaacutelise Inorgacircnica Quantitativardquo 4a ed (1981)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T7 Determinaccedilatildeo da Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) em aacutegua

residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) tambeacutem designada por COD (do inglecircs Chemical

Oxygen Demand) eacute usada como uma medida do oxigeacutenio equivalente agrave fracccedilatildeo orgacircnica da

amostra susceptiacutevel de ser oxidada por um oxidante quiacutemico eneacutergico Outras anaacutelises para a

quantificaccedilatildeo do carbono orgacircnico satildeo a Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio CBO e o Carbono

Orgacircnico Total COT Para certos tipos de amostras a CQO pode ser empiricamente

relacionada com a CBO e com o COT Depois de estabelecida a correlaccedilatildeo esta anaacutelise eacute uacutetil

para efeito de monitorizaccedilatildeo e controlo

O meacutetodo do refluxo com dicromato eacute preferiacutevel a outros que usem outros oxidantes devido agrave

sua maior capacidade de oxidaccedilatildeo aplicabilidade a uma grande variedade de amostras e

facilidade de manipulaccedilatildeo A maioria dos compostos orgacircnicos eacute oxidada em 95 a 100 do

valor teoacuterico A piridina e outros compostos do mesmo tipo apenas satildeo oxidados enquanto

estiverem em contacto com o oxidante O amoniacuteaco quer da amostra quer o libertado a

partir da mateacuteria orgacircnica que conteacutem azoto soacute eacute oxidado na presenccedila duma concentraccedilatildeo

significativa de iotildees cloreto livres

SELECCcedilAtildeO DO MEacuteTODO

O meacutetodo do refluxo aberto eacute o mais utilizado para uma grande variedade de amostras com

valores de CQO entre 5 mgL e 50 mgL no qual de preferecircncia se usam grandes volumes de

amostra Os meacutetodos de refluxo fechado satildeo mais econoacutemicos no que se refere ao uso de

reagentes de sais metaacutelicos mas eacute necessaacuterio homogeneizar as amostras que contenham

soacutelidos suspensos para obter resultados reprodutiacuteveis As ampolas e tubos de cultura com

reagentes previamente medidos encontram-se disponiacuteveis comercialmente

INTERFEREcircNCIAS E LIMITACcedilOtildeES

Os compostos alifaacuteticos volaacuteteis de cadeia aberta satildeo oxidados em pequena extensatildeo Isto

ocorre em parte devido ao facto dos compostos orgacircnicos volaacuteteis estarem presentes no

espaccedilo gasoso natildeo entrando em contacto com o liacutequido oxidante Consegue-se uma oxidaccedilatildeo

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mais efectiva destes compostos alifaacuteticos de cadeia aberta adicionando sulfato de prata

(Ag2SO4) como catalisador Contudo o Ag2SO4 reage com o cloro bromo e iodo originando

precipitados que soacute satildeo oxidados parcialmente As interferecircncias devidas agrave presenccedila de

haletos podem ser grandemente ultrapassadas embora pensa-se natildeo completamente por

complexaccedilatildeo com sulfato de mercuacuterio (HgSO4) antes de iniciar o refluxo Embora seja

aconselhaacutevel 1 g de HgSO4 para 50 mL de amostra pode-se usar uma quantidade menor

quando a concentraccedilatildeo de cloretos for inferior a 2000 mgL desde que se mantenha uma

relaccedilatildeo HgSO4Cl- de 101 Natildeo use este meacutetodo para amostras que contenham Cl- em

concentraccedilatildeo superior a 2000 mgL Haacute outras teacutecnicas para determinar a CQO em aacuteguas

salinas Os nitritos (NO-) apresentam uma CQO de 11 mgmg expressa como massa de O2 por

massa de azoto (NO2-- N) Esta interferecircncia eacute normalmente considerada insignificante e por

isso desprezada uma vez que as concentraccedilotildees de NO2-- N nas aacuteguas raramente excedem o

valor de 2 mgL Para eliminar uma interferecircncia significativa devida ao NO2- adicione 10 mg

de aacutecido sulfacircmico por cada miligrama de NO2-- N presente no volume de amostra usado

adicione a mesma quantidade de aacutecido sulfacircmico ao recipiente de refluxo que conteacutem o

branco de aacutegua destilada As espeacutecies inorgacircnicas reduzidas tais como o iatildeo ferroso sulfureto

manganeacutesio manganoso etc satildeo quantitativamente oxidadas nas condiccedilotildees do ensaio Para

amostras que contenham quantidades significativas destas espeacutecies pode assumir-se a

oxidaccedilatildeo estequiomeacutetrica a partir da concentraccedilatildeo inicial das espeacutecies interferentes e corrigir

o valor obtido para a CQO

MEacuteTODO TITULOMEacuteTRICO ndash REFLUXO FECHADO

Este meacutetodo baseia-se no facto de a maioria dos compostos orgacircnicos serem oxidados por

uma mistura de aacutecido croacutemico e sulfuacuterico em ebuliccedilatildeo A amostra eacute refluxada numa soluccedilatildeo

fortemente aacutecida com uma quantidade conhecida de dicromato de potaacutessio (K2Cr2O7) em

excesso na presenccedila de um catalisador (Ag+) Apoacutes a digestatildeo o dicromato de potaacutessio natildeo

reduzido eacute quantificado por titulaccedilatildeo com sulfato de ferro e amoniacuteaco

e relacionada com o valor de CQO da amostra (6 mol de FAS ou Fe2+ equivalem a 1 mol de

dicromato ou 15 mol de O2)

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O tempo-padratildeo de 2 h para o refluxo pode ser reduzido quando se verificar que periacuteodos

mais curtos originam os mesmos resultados

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Material de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Tubos de digestatildeo - Use tubos de cultura de borossilicato de 16 mm x 150 mm (satildeo estes os

disponiacuteveis nas aulas) 20 mm x 150 mm ou ainda 25 mm x 150 mm com obturadores

roscados revestidos com TFE Como alternativa use ampolas de borossilicato com 10 mL de

capacidade e diacircmetro entre 19 mm e 20 mm Os graves danos que podem surgir nos

obturadores da maioria dos tubos de cultura durante o periacuteodo de digestatildeo satildeo uma

potencial fonte de contaminaccedilatildeo e aumentam as probabilidades de perda Soacute deve usar uma

estufa para a digestatildeo em tubo de cultura depois de saber que 2 h de exposiccedilatildeo a 150 ordmC natildeo

danificam os obturadores Confirme a qualidade dos tubos e rolhas antes de os utilizar Soacute os

tubos da marca Schott (tampa vermelha) podem ir agrave estufa No bloco de aquecimento tambeacutem

se podem usar os tubos de pirex (tampa escura)

Bloco de aquecimento ou digestor de liga de alumiacutenio com 45 mm a 50 mm de altura e com

aberturas de tamanho suficiente para se ajustarem aos tubos de cultura ou ampolas Para

operar a 150 oCplusmn 2 oC

Soluccedilatildeo de digestatildeo de dicromato de potaacutessio 00167 molL - adicione a aproximadamente

500 mL de aacutegua destilada 4913 g de K2Cr2O7 reagente de grau 1 previamente seco a 103 ordmC

durante 2 h 167 mL de H2SO4 concentrado e 333 g de HgSO4 Dissolva deixe arrefecer ateacute agrave

temperatura ambiente e dilua ateacute 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de aacutecido sulfuacuterico - adicione Ag2SO4 puro em cristais ou em poacute a aacutecido sulfuacuterico

concentrado na proporccedilatildeo de 55 g de Ag2SO4 para 1 kg de H2SO4 Deixe em repouso um ou

dois dias para dissolver o Ag2SO4 Este reagente e o anterior satildeo fornecidos em dispensadores

volumeacutetricos Verificar sempre se o volume estaacute correctamente regulado Soluccedilatildeo jaacute

preparada

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Indicador de ferroiacutena - dissolva 1485 g de monohidrato de fenantrolina e 695 mg de

FeSO47H2O em aacutegua destilada e dilua ateacute 100 mL De preferecircncia este indicador deve ser

comprado jaacute preparado Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo titulante de sulfato de amoacutenio ferroso (FAZ do inglecircs) ~ 010 molL - dissolva 392 g de

Fe(NH4)2(SO4)26H2O em aacutegua destilada Adicione 20 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado

Arrefeccedila e dilua ateacute 1000 mL Padronize a soluccedilatildeo diariamente com a soluccedilatildeo padratildeo de

dicromato Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido sulfacircmico soacute eacute necessaacuterio quando se pretender eliminar a interferecircncia de nitritos

Soluccedilatildeo-padratildeo de hidrogenoftalato de potaacutessio (KHP) - triture levemente e depois seque em

estufa a 120 ordmC ateacute peso constante o hidrogenoftalato de potaacutessio (HOOCC6H4COOK) Dissolva

2125 mg em aacutegua destilada e dilua ateacute 1000 mL O KHP tem uma CQO teoacuterica de 1176

mgmg e a soluccedilatildeo anterior tem uma CQO teoacuterica de 250 mgL Esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante

3 meses se for guardada num frigoriacutefico e se natildeo for visiacutevel qualquer desenvolvimento

bioloacutegico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Procedimento experimental

A amostra deve conter um valor de CQO inferior a 250 mgL Efectuar diluiccedilotildees caso

necessaacuterio Analisar em duplicado Lave os tubos de cultura e os obturadores com H2SO4 a

20 antes de serem usados pela 1ordf vez para evitar a contaminaccedilatildeo Recorra agrave Tabela 1 para

obter os volumes adequados da amostra e dos reagentes

Coloque a amostra no tubo de cultura ou ampola e adicione a soluccedilatildeo de digestatildeo Deite

cuidadosamente o reagente de aacutecido sulfuacuterico fazendo-o escorrer pela parede Feche os

obturadores dos tubos ou sele as ampolas com firmeza e inverta-os vaacuterias vezes ateacute que os

reagentes se misturem completamente Use o voacutertex ateacute natildeo se notarem diferentes fases

Assim evita-se o aquecimento local no fundo do tubo e a possiacutevel projecccedilatildeo do seu conteuacutedo

ATENCcedilAtildeO Use uma protecccedilatildeo para o rosto (oacuteculos) e proteja as matildeos (luvas) do calor

produzido enquanto mexe o conteuacutedo dos tubos ou ampolas Cuidado com possiacuteveis

respingos

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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Tratamento dos resultados

Determinar os SST SSV e SDT expressos em mgL Comparar os seus resultados com os

restantes grupos

Soacutelidos sedimentaacuteveis

- Homogenizar 1L de amostra

- Transferir a aacutegua homogeneizada para um cone de Imhoff

- Manter a aacutegua no cone por 45min ao abrigo de luz e de poeiras

- Efectuar a leitura do niacutevel de material decantaacutevel decorrido 0h30m 1h 1h30m e 2h

Tratamento dos resultados

Determinar os soacutelidos sedimentaacuteveis expressos em mililitros de mateacuteria decantaacutevel por litrode aacutegua analisada Comparar os seus resultados com os restantes grupos

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T1B Determinaccedilatildeo da Condutividade em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A aacutegua pura eacute maacute condutora de electricidade embora natildeo seja um isolante perfeito

Eacute difiacutecil de se obter uma aacutegua absolutamente pura jaacute que a aacutegua eacute um bom solvente Mesmo a

aacutegua destilada de altiacutessima qualidade tem algumas substacircncias quiacutemicas dissolvidas Essas

impurezas mesmo em concentraccedilotildees bastante baixas permitem agrave aacutegua conduzir electricidade

muito melhor jaacute que impurezas como um sal se separam em iotildees livres na aacutegua atraveacutes dos

quais uma corrente eleacutectrica pode fluir

A condutividade eleacutectrica (o inverso da resistividade) de uma aacutegua mede a capacidade que

essa aacutegua tem para conduzir corrente eleacutectrica e expressa-se em microScm-1

Em soluccedilatildeo a corrente eleacutectrica eacute conduzida por catiotildees e aniotildees enquanto que nos metais eacute

conduzida pelos electrotildees A condutividade de uma soluccedilatildeo depende de vaacuterios factores dos

quais se pode destacar os seguintes tipo concentraccedilatildeo e mobilidade dos iotildees valecircncia e

temperatura O seu valor pode entatildeo ser considerado como uma medida da mateacuteria ionizaacutevel

presente numa aacutegua A aacutegua pura pouco contribui para essa condutividade A condutividade

eleacutectrica de uma aacutegua aumenta muito com a presenccedila de impurezas predominantemente

ioacutenicas

Exemplos de valores de condutividade a 18ordmC

Aacuteguas doces 100 ndash 2000 microScm-1

Aacutegua do mar 45000 microScm-1

A condutividade depende da temperatura Um aumento da temperatura da aacutegua resultaraacute

numa condutividade mais alta A aacutegua ultrapura tem uma condutividade de 0045 microScm-1 a

18ordmC e de 0055 microScm-1 a 25ordmC devido aos iotildees de hidrogeacutenio e hidroacutexido presentes

Para determinar a condutividade de uma soluccedilatildeo eacute necessaacuterio calibrar previamente o

condutiacutemetro com soluccedilotildees padratildeo de condutividade conhecida sendo este um referencial

para determinar a condutividade em amostras desconhecidas A condutividade tem como

unidade de medida o mSm ou microScm

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Condutiacutemetro e ceacutelula condutimeacutetrica

Material de vidro

Soluccedilotildees padratildeo de calibraccedilatildeo do condutiviacutemetro

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Ligar o equipamento e seguir as instruccedilotildees de calibraccedilatildeo do mesmo Efectuar a leitura da

condutividade das amostras de aacutegua em estudo

Tratamento dos resultados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

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T1C Determinaccedilatildeo da Turvaccedilatildeo em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A turvaccedilatildeo de uma aacutegua eacute causada por diversos materiais em suspensatildeo e coloidais de

tamanho e natureza variados tais como lamas areias mateacuteria orgacircnica e inorgacircnica

finamente dividida compostos corados soluacuteveis placircncton e outros organismos microscoacutepicos

A presenccedila destes materiais em suspensatildeo numa amostra de aacutegua causa a dispersatildeo e a

absorccedilatildeo da luz que atravessa a amostra em lugar da sua transmissatildeo em linha recta A

turbidez eacute a expressatildeo dessa propriedade oacuteptica e eacute indicada em termos de unidades de

turvaccedilatildeo (NTU-Nephelometric Turbity Unit)

A origem dos soacutelidos numa aacutegua pode ser natural (partiacuteculas de rocha argila e silte como

tambeacutem algas e outros microrganismos) ou antropogecircnica (resiacuteduos industriais e domeacutesticosbem como microrganismos e erosatildeo)

A turvaccedilatildeo de origem natural normalmente natildeo coloca problemas sanitaacuterios directos mas eacute

esteticamente indesejaacutevel A de origem antropogeacutenica pode estar associada a compostos

toacutexicos e organismos patogecircnicos Tanto uma como outra diminuem a distacircncia de penetraccedilatildeo

da luz em copros de aacutegua podendo levar a desiquiliacutebrios nas biocenoses

Independentemente dos instrumentos utilizados as mediccedilotildees da turbidez seratildeo tanto mais

rigorosas e precisas se for dada a atenccedilatildeo devida agraves teacutecnicas de mediccedilatildeo Deve-se medir a

turbidez de uma amostra o quanto antes de forma a evitar alteraccedilotildees na sua temperatura

estado de floculaccedilatildeo e sedimentaccedilatildeo

Deve evitar-se tanto quanto possiacutevel a diluiccedilatildeo das amostras

Dadas as incertezas associadas agraves mediccedilotildees de turbidez os valores determinados devem ser

reportados da seguinte forma

Gama de valores (NTU) Arredondar para NTU mais proacuteximo de

0 ndash 10 005

1 ndash 10 01

10 ndash 40 140 ndash 100 5

100 ndash 400 10

400 ndash 1000 50

gt 1000 100

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Turbidiacutemetro ou Nefeloacutemetro

Soluccedilotildees padratildeo de formazina

Banho ultra-sons

Material de vidro e tubos para leitura da turbidez

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Homegeneize a amostra de forma suave de forma a natildeo introduzir bolhas de ar na amostra

Se existirem bolhas remova-as da amostra a analisar por exemplo atraveacutes da utilizaccedilatildeo de

ultra-sons (10 s maacutex)

Calibre o turbidiacutemetro (ou nefeloacutemetro) consoante as instruccedilotildees do fabricante

Efectue a leitura da(s) amostra(s)

Tratamento dos resultados

Determine a turvaccedilatildeo expressa em mgL de aacutegua analisada Comparar os seus resultados com

os restantes grupos

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T2 Determinaccedilatildeo da Cor (verdadeira e aparente) em aacutegua de rio e aacutegua

residual

Introduccedilatildeo

O termo ldquoCorrdquo eacute utilizado para designar a ldquoCor verdadeirardquo ou seja a cor de uma aacutegua cuja

turvaccedilatildeo foi removida O termo ldquoCor aparenterdquo designa natildeo soacute a cor conferida por substacircncias

dissolvidas mas tambeacutem a de mateacuteria em suspensatildeo A cor aparente determina-se na amostra

sem filtraccedilatildeo

Nos casos em que haacute muita mateacuteria coloidal ou em suspensatildeo devem ser determinadas tanto

a cor verdadeira como a cor aparente Os meacutetodos comumente aceites para remover a

turvaccedilatildeo satildeo a filtraccedilatildeo e a centrifugaccedilatildeo O primeiro pode interferir com a cor verdadeira e o

segundo apresenta resultados que podem variar com a quantidade de amostra e condiccedilotildees de

operaccedilatildeo Por estes motivos deve ser referido o preacutetratamento utilizado na determinaccedilatildeo da

cor verdadeira

A cor verdadeira de uma aacutegua eacute provocada pelo soacutelidos dissolvidos No caso de terem origem

natural satildeo normalmente provenientes da decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica e ferro e

manganecircs Nos casos de coloraccedilatildeo de origem antropogeacutenica as principais fontes satildeo os

resiacuteduos industriais e os esgotos domeacutesticos Estas substacircncias absorvem a radiaccedilatildeo solar

visiacutevel impedindo a sua penetraccedilatildeo na aacutegua e reduzindo em consequecircncia a acccedilatildeo

fotossinteacutetica das espeacutecies vegetais clorofiladas existentes no corpo receptor (particularmente

as algas)

A cor de uma amostra pode ser determinada por comparaccedilatildeo visual em que se compara a

amostra com soluccedilotildees coradas de concentraccedilatildeo conhecida ou com peccedilas calibradas de vidrocolorido O meacutetodo da platina-cobalto (ou do cloroplatinato) eacute um meacutetodo em que a unidade

de cor eacute a conferida por uma soluccedilatildeo 1 mgL de platina na forma de iatildeo cloroplatinato As

diversas tonalidades satildeo conseguidas por diferentes proporccedilotildees de platina e cobalto Este

meacutetodo eacute sobretudo adequado para aacutegua potaacutevel em que a coloraccedilatildeo presente eacute devida a

materiais naturais Os efluentes fortemente corados devem ser analisados atraveacutes de meacutetodos

espectrofotomeacutetricos

Sempre que eacute necessaacuterio efectuar diluiccedilotildees na determinaccedilatildeo da cor o resultado pode ser

alterado jaacute que a constituiccedilatildeo quiacutemica da amostra eacute alterada

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Soluccedilatildeo-padratildeo de cloroplatinato a 500 UC

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

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6 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

Pipetas automaacuteticas P1000 e P5000

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Preparar 6 padrotildees de concentraccedilotildees agrave sua escolha a partir da soluccedilatildeo-padratildeo de

cloroplatinato fornecida em balotildees de 50 mL conforme indica a Tabela 1

Tabela 1 Volume de soluccedilatildeo de cloroplatinato 500 UC a diluir a 50 mL para preparaccedilatildeo dos padrotildees

Padratildeo

UC

Volume de Soluccedilatildeo-padratildeo 500 UC

(mL)

5 0510 10

15 15

20 20

25 25

30 30

40 40

50 50

Ler a absorvacircncia dos padrotildees aλ = 455 nm (entre 385 nm e 470 nm) e traccedilar a curva de

calibraccedilatildeo do espectrofotoacutemetro ndash absorvacircncia vs UC Usar branco de aacutegua destilada

Obtida a curva de calibraccedilatildeo ler a absorvacircncia da amostra e obter a cor aparente Filtrar ou

centrifugar a amostra (se estiverem presentes mateacuterias em suspensatildeo) ler a absorvacircncia do

filtrado e determinar a cor real

Se a cor exceder a gama de unidades dos padrotildees deve proceder-se agrave sua diluiccedilatildeo

Determine o pH da amostra

Tratamento dos resultados

Caso a amostra seja diluiacuteda (balatildeo 50 mL) determine as unidades de cor da seguinte forma

Unidades = A50B

Em que

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A ndash unidades de cor da amostra diluiacuteda B ndash mL de amostra diluiacutedos

Reporte os resultados arredondados da seguinte forma

Unidades de cor Arredondar (mais proacuteximo)

1-50 1

51-100 5

101-250 10

251-500 20

Refira o pH da amostra

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T3 Determinaccedilatildeo da Dureza em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A dureza total de uma aacutegua eacute definida como a soma da concentraccedilatildeo de caacutelcio e magneacutesio

presentes nessa aacutegua sendo expressa em mgL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) Podem no

entanto estar tambeacutem presentes o Fe3+ e Si4+

O aacutecido etileno-diamina-tetraaceacutetico (EDTA (MM = 37224 gmol)) forma complexos estaacuteveis

com um grande nuacutemero de catiotildees como por exemplo Ca 2+ Mg2+ Ba2+ Cu2+ etc sempre na

proporccedilatildeo 11

Se se adicionar uma pequena quantidade de um corante como Eriocromo T a pH 10 + 01 a

soluccedilatildeo adquire a cor vermelho vinoso Se se titular essa soluccedilatildeo com EDTA os iotildees caacutelcio e

magneacutesio satildeo complexados e no fim da titulaccedilatildeo (quando todos esses iotildees forem

consumidos) a cor da soluccedilatildeo passa a azul O ponto final da titulaccedilatildeo eacute tanto melhor definido

quanto mais elevado for o pH No entanto natildeo eacute possiacutevel aumentar o pH para valores

demasiado altos devido possibilidade de precipitaccedilatildeo de CaCO3 ou de hidroacutexido de magneacutesio

(Mg(OH)2) e tambeacutem porque o corante muda de cor a pH elevado

Os valores parameacutetricos de dureza de aacuteguas satildeo Macia 0 - 75 mgL Pouco dura 75 - 150 mgL

Dura 150 - 300 mgL e Muito dura gt 300 mgL O valor expressa-se em mg de CaCO 3 por litro

de aacutegua analisada

A determinaccedilatildeo da dureza permanente faz-se apoacutes precipitaccedilatildeo e filtraccedilatildeo dos bicarbonatos

(dureza temporaacuteria)

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Placa de aquecimento

6 balotildees de Erlenmeyer de 250 mL

1 balatildeo graduado de 100 mL

1 bureta de 25 mL

1 pipeta graduada de 1 mL

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1 pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 50 25 e 100 mL (as duas uacuteltimas

destinam-se apenas a situaccedilotildees em que seja necessaacuterio utilizar um volume de amostra

diferente)

Aacutegua destilada recentemente fervida

Soluccedilatildeo tampatildeo 675 gL de cloreto de amoacutenio (NH4Cl) e 114 mLL de amoacutenio a 22 em NH3

Soluccedilatildeo de aacutecido cloriacutedrico (HCl) aprox 1 molL

Soluccedilatildeo indicadora de negro de eriocromio T

Soluccedilatildeo titulante de EDTA

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua potaacutevel recolhida no laboratoacuterio

Procedimento experimental

Dureza total

Medir 50 mL da amostra de aacutegua para um Erlenmeyer de 250 mL Adicionar 1 mL de soluccedilatildeo

tampatildeo e 6 gotas de soluccedilatildeo indicadora Esperar cerca de 5 min antes de iniciar a titulaccedilatildeo

Encher a bureta com a soluccedilatildeo titulante de EDTA e fazer-se a titulaccedilatildeo cujo ponto final eacute

detectado pela mudanccedila de cor da soluccedilatildeo indicadora (de vermelho vinoso para azul) O

volume de titulante gasto deve estar compreendido entre 1 e 5 mL Se tal natildeo acontecer

deveraacute proceder-se a uma diluiccedilatildeo ou utilizaccedilatildeo de um volume superior de amostra de forma

a que o volume gasto de titulante esteja dentro do volume indicado

Realizar o ensaio em triplicado

Terminado o ensaio lavar convenientemente a bureta e restante material de laboratoacuterio

Dureza permanente

Para um erlenmeyer de 250 mL meccedila 100 mL de amostra Levar agrave ebuliccedilatildeo durante 20 a 30

minutos de forma a precipitar completamente os bicarbonatos correspondentes agrave dureza

temporaacuteria No final arrefece-se a amostra rapidamente e transfere-se para um balatildeo

graduado de 100 mL Completa-se o volume com aacutegua recentemente fervida e fria

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Determina-se de seguida a dureza de forma idecircntica ao descrito para dureza total

Este ensaio natildeo se realiza se o volume de titulante gasto na determinaccedilatildeo da dureza total for

inferior a 1 mL

Tratamento dos resultados

Sendo

V ndash volume de toma de amostra expresso em mL

V1 ndash volume de soluccedilatildeo titulante gasto expresso em mL

Calcule a dureza das vaacuterias aacuteguas analisadas exprimindo os resultados arredondados agraves

deacutecimas da seguinte forma

Dureza em mgL de CaCO3 = 1000 V1V

Apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Norma Portuguesa NP-424 ndash Aacutegua ndash Determinaccedilatildeo das Durezas (1966)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T4 Determinaccedilatildeo dos Nitritos em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A importacircncia da presenccedila de nitritos em aacuteguas relaciona-se com o facto de ele constituir uma

das formas intermeacutedias da oxidaccedilatildeo do azoto e portanto de estar relacionado com ciclo do

azoto e ainda por ser ele proacuteprio nocivo para os humanos

O nitrito eacute um composto instaacutevel e pode oxidar-se ou reduzir-se conforme as condiccedilotildees do

meio

O princiacutepio do presente meacutetodo baseia-se na reacccedilatildeo entre o nitrito e a sulfanamida em meio

fortemente aacutecido originando um composto diazoacuteico vermelho que absorve a 537 nm

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Pipetas graduadas

Provetas

Vidro de reloacutegio

Balotildees volumeacutetricos de 50 mL

Espectrofotomeacutetro UV-Vis

Reagente de diazotaccedilatildeo ndash juntar 800 mL de aacutegua destilada 100 mL de aacutecido fosfoacuterico

concentrado (H3PO4) e 40 g de sulfanamida (C6H8O2N2S) Agitar para dissolver e juntar 2 g de

dicloreto de N-(1-naftiletilenodiamina) (C10H7NHCH2CH2NH22HCl) Agitar ateacute dissolver

completamente e completar o volume de 1000 mL A soluccedilatildeo manteacutem-se estaacutevel vaacuterios meses

se for conservada em frasco escuro no frigoriacutefico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo padratildeo de nitrito (1 mg N-NO2mL) ndash pesar 4929 g de nitrito de soacutedio e dissolver em

aacutegua destilada completando em balatildeo graduado o volume de 1000 mL Pipetar para outro

balatildeo de 1000 mL 10 mL da soluccedilatildeo anterior e completar o volume com aacutegua destilada

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido cloriacutedrico (13)

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

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Procedimento experimental

Preparaccedilatildeo da amostra ndash se o pH da amostra for superior a 10 e a alcalinidade total superior a

600 mgCaCO3l ajustar o pH a 60 com aacutecido cloriacutedrico

Curva de calibraccedilatildeo ndash medir rigorosamente para balotildees volumeacutetricos de 500 mL

respectivamente 0 1 2 5 10 20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de nitritos Completar o

volume com aacutegua destilada Adicionar a cada balatildeo 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo misturar

bem e aguardar o desenvolvimento de cor durante 10 minutos ler a absorvacircncias das soluccedilotildees

a 537 nm

Medir para um balatildeo volumeacutetrico de 50 mL 50 mL de amostra ou um volume menor

completando 50 mL com aacutegua destilada adicionar 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo e

aguardar 10 minutos antes de ler a absorvacircncia

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de nitrito nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo de nitrito na amostra em mg N-NO2L eacute dada por

mg N-NO2L = A x 50 B

Sendo

A ndash concentraccedilatildeo obtida a partir da curva de calibraccedilatildeo

B ndash volume de amostra tomada para anaacutelise expresso em mL

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

ASTM ldquoAnnual Book of ASTM Standardrdquo part 23 Philadelphia (1973)

AFNOR Recueil de Normes Franccedilaises ldquoEaux Method drsquoessaisrdquo 2eacuteme edition AFNOR Paris(1983)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

ISO 6777-1984 ndash Water quality ndash determination of nitrite ndash molecular absorption spectrometricmethod

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T5 Determinaccedilatildeo da Alcalinidade em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A alcalinidade de uma soluccedilatildeo eacute uma medida do seu poder tampatildeo Esta propriedade estaacute

associada agrave resistecircncia que a soluccedilatildeo tem a variaccedilotildees de pH por adiccedilatildeo de pequenas

quantidades de aacutecido ou de base As soluccedilotildees-tampatildeo satildeo constituiacutedas habitualmente por um

aacutecido ou uma base fracos e um sal da partiacutecula conjugada como por exemplo H 2CO3HCO3-

HCO3CO32- NH4

+NH3

A alcalinidade de uma aacutegua corresponde agrave presenccedila de iotildees HCO3- e CO3

- tambeacutem HO-

podendo ser determinada volumetricamente por titulaccedilatildeo com um aacutecido forte (H2SO4 ou HCl)

ou por potenciometria no caso das aacuteguas serem turvas ou coradas O processo volumeacutetrico

requer o uso de dois indicadores aacutecido-base um com zona de viragem a cerca de 8-83

(fenolftaleiacutena) e outro com zona de viragem entre 42 e 54 (alaranjado de metilo)

A maior parte das aacuteguas naturais de superfiacutecie tem pH compreendido entre 65 e 75 sendo a

alcalinidade sobretudo devida agrave presenccedila de quantidade de iatildeo hidrogenocarbonato Quanto

maior a quantidade deste iatildeo maior a alcalinidade e por consequecircncia maior a resistecircncia da

aacutegua a variaccedilotildees do pH

A alcalinidade de uma aacutegua pode ser classificada em simples e total

Alcalinidade simples - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus23CO e hidroacutexido

)minusOH Neste caso o indicador usado eacute a fenolftaleiacutena cuja zona de viragem inclui o pH do 1ordm

ponto de viragem

Alcalinidade total - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus2

3CO hidroacutexido )minusOH

e hidrogenocarbonato )minus3

HCO Neste caso usa-se o alaranjado de metilo cuja zona de

viragem inclui o pH do 2ordm ponto de viragem

No entanto haacute incompatibilidade na presenccedila simultacircnea de iotildees hidroacutexido (base forte) e

hidrogenocarbonato (partiacutecula anfoteacuterica) dado que reagem segundo a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )aqCOlO H aq HCOaqOH minusminusminus

+harr+2

323

podendo resultar uma soluccedilatildeo contendo apenas iatildeo carbonato ou par conjugadominusminus 2

33CO HCO

No iniacutecio da titulaccedilatildeo existe uma soluccedilatildeo baacutesica rosada pela fenolftaleiacutena Adicionando aacutecido

cloriacutedrico ateacute agrave viragem do indicador ocorre a transformaccedilatildeo dos iotildees carbonato em

hidrogenocarbonato

( ) ( ) ( )aq HCOaq H aqCOminus+minus

rarr+3

2

3

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Aleacutem dos iotildees hidrogenocarbonatos provenientes da transformaccedilatildeo anterior na soluccedilatildeo haacute

ainda iotildees hidrogenocarbonato jaacute existentes na aacutegua que satildeo titulados na presenccedila do

alaranjado de metilo de acordo com a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )lOHgCOaqHaqHCO223

+rarr++minus

As aacuteguas naturais podem natildeo apresentar coloraccedilatildeo roacutesea pela adiccedilatildeo de fenolftaleiacutena pelo

facto de terem uma concentraccedilatildeo muito baixa deminus2

3CO tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pela fenolftaleiacutena As aacuteguas naturais podem muito raramente apresentar

coloraccedilatildeo alaranjada pela adiccedilatildeo de alaranjado de metilo tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pelo alaranjado de metilo O processo quiacutemico pode traduzir-se pelas equaccedilotildees

A titulaccedilatildeo pode ser traduzida graficamente pela curva representada na figura que se segue

Ateacute ao primeiro ponto de equivalecircncia gasta-se um

volume V1 de titulante (soluccedilatildeo aacutecida)

correspondendo agraves reacccedilotildees 1 e 2 Desde o iniacutecio

do processo ateacute agrave viragem do alaranjado de metilo

gasta-se um volume V2 de titulante

Analisando a curva representada na Figura se

o V1 = 000 mL a uacutenica partiacutecula presente na soluccedilatildeo seraacute HCO3-

o V1 lt frac12 V2 existe CO32- e HCO3

-

o V1 = frac12 V2 existe apenas CO32-

o V1 gt frac12 V2 existe OH- e CO32-

o V1 = V2 soacute existe OH-

A alcalinidade eacute expressa em miligramas de carbonato e caacutelcio por litro de aacutegua mg CaCO3 por

litro de H2O ou seja ppm de CaCO3 Nos ecossistemas naturais a aacutegua apresenta uma

alcalinidade compreendida entre 20 e 200 ppm Uma alcalinidade inferior a 10 ppm indica uma

aacutegua com fraco poder tampatildeo ou seja incapaz de resistir a variaccedilotildees de pH

Figura Variaccedilatildeo do pH em funccedilatildeo do volume de HCl adicionado

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Bureta

FunilErlenmeyers de 250mL

Pipetas volumeacutetricas de 10000 mL

Pipetador

HCI asymp 01 moldm3

Soluccedilatildeo alcooacutelica de fenolftaleiacutena

Soluccedilatildeo a 005 de alaranjado de metilo

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Determinaccedilatildeo da alcalinidade pela fenolftaleiacutena ou alcalinidade simples

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo - Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI 01XXX moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 10 gotas de fenolftaleiacutena

Importante Deve aparecer a cor rosa caso contraacuterio conclui-se que a alcalinidade agrave

fenolftaleiacutena eacute nula e natildeo se realiza a titulaccedilatildeo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante ateacute desaparecimento da

cor roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

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Determinaccedilatildeo da alcalinidade pelo alaranjado de metilo ou alcalinidade total

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo -Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI asymp 01 moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 5 gotas de alaranjado de metilo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante O final da reacccedilatildeo eacute

detectado pela viragem da cor do indicador de amarelo para roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

Tratamento dos resultados

Determine a alcalinidade simples e total das amostras analisadas

A alcalinidade simplestotal da aacutegua expressa em mg CaCO3L eacute dada por

[ ] ( )

( )1000

33 timestimestimes

=

mLV

M mLV HCl

LmgCaCO

de Alcalinida Aacutegua

CaCO

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T6 Determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacuteguas engloba a quantificaccedilatildeo das formas NH3 e NH4+

Como estas partiacuteculas formam um par aacutecido-base conjugado a quantidade relativa de cada

uma delas existente numa dada soluccedilatildeo eacute dependente do seu pH

Tabela 1 Influecircncia do pH na relaccedilatildeo entre a forma protonada e desprotonada da amoacutenia

pH 6 7 8 9 10 11

NH3 0 1 4 25 78 96

NH4+

100 99 96 75 22 4

Os dois principais factores a influenciar a escolha do meacutetodo de anaacutelise do azoto amoniacal em

amostras de aacutegua satildeo a presenccedila de interferentes e a concentraccedilatildeo Na maioria dos casos a

determinaccedilatildeo directa soacute eacute possiacutevel nos casos das aacuteguas de consumo aacuteguas superficiais e

subterracircneas natildeo contaminadas e efluentes em que foi realizada com sucesso a nitrificaccedilatildeo

Nos restantes casos eacute usual a realizaccedilatildeo preacutevia de um passo de preacutevio de destilaccedilatildeo

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo baseia-se no facto de o reagente de Nessler (tetraiodomercurato)

reagir com a amoacutenia em meio alcalino e formar um composto corado amarelo cuja

intensidade de cor se mede entre os 400 e os 425 nm A cor e a turvaccedilatildeo das amostras podem

interferir com esta determinaccedilatildeo bem como compostos que possam reagir nestas condiccedilotildees

com o reagente de Nessler (como aminas cetonas e aacutelcoois)

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo directa embora mais sujeito a interferecircncias eacute bastante mais

expedito do que o da destilaccedilatildeo preacutevia Eacute aplicaacutevel desde que natildeo se pretenda uma precisatildeo

superior a 2 mgL

Material e meacutetodos

Material e ReagentesMaterial de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Pipetador

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Cuvetes

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Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

Soluccedilatildeo de tampatildeo borato - Juntar 88 mL de NaOH 01 N a 500 mL de soluccedilatildeo 0025 N (95 g

Na2B4O710H2OL) de tetraborato de soacutedio e completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute

preparada

Soluccedilatildeo de sulfito de soacutedio (09 gL) ndash Pesar 09 g de NaNO2 e dissolver em aacutegua destilada

Completar o volume de 100 mL Esta soluccedilatildeo deve ser preparada no dia

Soluccedilatildeo de NaOH 6 N ndash Pesar 240 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Deixar arrefecer e

perfazer o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de NaOH 1 N ndash Pesar 40 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Perfazer o volume

de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico 1N ndash Pipetar 27 mL de H2SO4 concentrado com d=181 para um

balatildeo de 1000 mL contendo jaacute cerca de 500 mL de aacutegua destilada Misturar bem e adicionar

mais aacutegua destilada ateacute quase 1000 mL Misturar bem deixar arrefecer e completar 1000 mL

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido boacuterico ndash dissolver 20 g de H3PO3 em aacutegua destilada completar o volume de

1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de sulfato de zinco ndash dissolver em aacutegua destilada 100 g de ZnSO 47H2O e completar o

volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de EDTA ndash dissolver 50 mg de EDTA em 60 mL de aacutegua destilada contendo 10 g de

NaOH Se necessaacuterio aquecer um pouco para facilitar um pouco a dissoluccedilatildeo Deixar arrefecer

e completar o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de Rochelle ndash dissolver 50 g de sal de Rochelle KNaC4H4O64H2O em 100 mL de aacutegua

destilada ferver ateacute reduzir o volume ateacute 70 mL para eliminar a amoacutenia que pode acompanhar

o sal deixar arrefecer e completar de novo o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de Nessler ndash dissolver 100 g de HgI2 e 70 g de KI em 75 mL de aacutegua destilada

misturar bem com agitaccedilatildeo suave (Soluccedilatildeo A) adicionar esta soluccedilatildeo a uma soluccedilatildeo jaacute friapreparada por dissoluccedilatildeo de 160 g de NaOH em 500 mL de aacutegua destilada (Soluccedilatildeo B)

Completar o volume de 1000 mL e guardar em frasco de vidro escuro Soluccedilatildeo jaacute preparada

Obs Testar este reagente com uma soluccedilatildeo de amoacutenia 01 mg N-NH4+L A coloraccedilatildeo amarela deve

aparecer ao fim de 10 min

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Soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia ndash dissolver em aacutegua destilada 3819 g de NH4Cl anidro e seco a 100

ordmC completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Destilaccedilatildeo preacutevia ndash Neutralizar previamente a amostra e adicionar 25 mL de tampatildeo borato

por cada 500 mL de amostra Ajustar o pH a 95 com NaOH 6N Para a destilaccedilatildeo medir 500

mL de amostra para um balatildeo de destilaccedilatildeo com um condensador vertical Proceder agrave

destilaccedilatildeo e receber o destilado (300 mL) em 50 mL de aacutecido boacuterico Completar 500 mL com

aacutegua destilada

Preparaccedilatildeo das amostras para a Nesslerizaccedilatildeo directa ndash adicionar 1 mL de soluccedilatildeo de sulfato

de zinco por cada 100 mL de amostra para provocar a coagulaccedilatildeo de substacircncias em

suspensatildeo Adicionar soluccedilatildeo de NaOH 1 N ateacute obter pH=105 agitar bem deixar repousar e

filtrar o sobrenadante

Padrotildees de calibraccedilatildeo ndash Medir para balotildees volumeacutetricos de 50 mL respectivamente 05 10

20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia Complete o volume com aacutegua destilada

Para realizar a calibraccedilatildeo proceda como descrito no procedimento de determinaccedilatildeo a seguir

Determinaccedilatildeo ndash Medir em balotildees de 50 mL 50 mL de amostra (tratada ou destilada senecessaacuterio) Se existir caacutelcio ou magneacutesio adicionar uma gota de soluccedilatildeo de EDTA ou 1 ou 2

gotas de soluccedilatildeo de Rochelle Misturar bem e juntar 2 mL de reagente de Nessler no caso de

ter usado a soluccedilatildeo de EDTA e 1 mL no caso de ter utilizado a soluccedilatildeo de Rochelle Deixar

desenvolver a cor durante 10 min e ler absorvacircncia a 410 nm Analise as duas amostras

disponiacuteveis com e sem tratamento preacutevio

Nota ndash todos os reagentes devem ser preparados com aacutegua destilada isenta de amoacutenia

Tratamento dos resultados

Determine atraveacutes da curva de calibraccedilatildeo a concentraccedilatildeo de N-NH4+ nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo N-NH4+ nas amostras analisadas expressa em mg N-NH4

+L eacute dada por

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Amostras natildeo destiladas

B

A50 L)NHN(mg 4

times=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Amostras destiladas

DC

BA50 L)NHN(mg 4

times

timestimes=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de destilado que se completou (mL)

C ndash Volume de destilado que se tomou (mL)D ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Bibliografia

A I Vogel ldquoVogel Anaacutelise Inorgacircnica Quantitativardquo 4a ed (1981)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T7 Determinaccedilatildeo da Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) em aacutegua

residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) tambeacutem designada por COD (do inglecircs Chemical

Oxygen Demand) eacute usada como uma medida do oxigeacutenio equivalente agrave fracccedilatildeo orgacircnica da

amostra susceptiacutevel de ser oxidada por um oxidante quiacutemico eneacutergico Outras anaacutelises para a

quantificaccedilatildeo do carbono orgacircnico satildeo a Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio CBO e o Carbono

Orgacircnico Total COT Para certos tipos de amostras a CQO pode ser empiricamente

relacionada com a CBO e com o COT Depois de estabelecida a correlaccedilatildeo esta anaacutelise eacute uacutetil

para efeito de monitorizaccedilatildeo e controlo

O meacutetodo do refluxo com dicromato eacute preferiacutevel a outros que usem outros oxidantes devido agrave

sua maior capacidade de oxidaccedilatildeo aplicabilidade a uma grande variedade de amostras e

facilidade de manipulaccedilatildeo A maioria dos compostos orgacircnicos eacute oxidada em 95 a 100 do

valor teoacuterico A piridina e outros compostos do mesmo tipo apenas satildeo oxidados enquanto

estiverem em contacto com o oxidante O amoniacuteaco quer da amostra quer o libertado a

partir da mateacuteria orgacircnica que conteacutem azoto soacute eacute oxidado na presenccedila duma concentraccedilatildeo

significativa de iotildees cloreto livres

SELECCcedilAtildeO DO MEacuteTODO

O meacutetodo do refluxo aberto eacute o mais utilizado para uma grande variedade de amostras com

valores de CQO entre 5 mgL e 50 mgL no qual de preferecircncia se usam grandes volumes de

amostra Os meacutetodos de refluxo fechado satildeo mais econoacutemicos no que se refere ao uso de

reagentes de sais metaacutelicos mas eacute necessaacuterio homogeneizar as amostras que contenham

soacutelidos suspensos para obter resultados reprodutiacuteveis As ampolas e tubos de cultura com

reagentes previamente medidos encontram-se disponiacuteveis comercialmente

INTERFEREcircNCIAS E LIMITACcedilOtildeES

Os compostos alifaacuteticos volaacuteteis de cadeia aberta satildeo oxidados em pequena extensatildeo Isto

ocorre em parte devido ao facto dos compostos orgacircnicos volaacuteteis estarem presentes no

espaccedilo gasoso natildeo entrando em contacto com o liacutequido oxidante Consegue-se uma oxidaccedilatildeo

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mais efectiva destes compostos alifaacuteticos de cadeia aberta adicionando sulfato de prata

(Ag2SO4) como catalisador Contudo o Ag2SO4 reage com o cloro bromo e iodo originando

precipitados que soacute satildeo oxidados parcialmente As interferecircncias devidas agrave presenccedila de

haletos podem ser grandemente ultrapassadas embora pensa-se natildeo completamente por

complexaccedilatildeo com sulfato de mercuacuterio (HgSO4) antes de iniciar o refluxo Embora seja

aconselhaacutevel 1 g de HgSO4 para 50 mL de amostra pode-se usar uma quantidade menor

quando a concentraccedilatildeo de cloretos for inferior a 2000 mgL desde que se mantenha uma

relaccedilatildeo HgSO4Cl- de 101 Natildeo use este meacutetodo para amostras que contenham Cl- em

concentraccedilatildeo superior a 2000 mgL Haacute outras teacutecnicas para determinar a CQO em aacuteguas

salinas Os nitritos (NO-) apresentam uma CQO de 11 mgmg expressa como massa de O2 por

massa de azoto (NO2-- N) Esta interferecircncia eacute normalmente considerada insignificante e por

isso desprezada uma vez que as concentraccedilotildees de NO2-- N nas aacuteguas raramente excedem o

valor de 2 mgL Para eliminar uma interferecircncia significativa devida ao NO2- adicione 10 mg

de aacutecido sulfacircmico por cada miligrama de NO2-- N presente no volume de amostra usado

adicione a mesma quantidade de aacutecido sulfacircmico ao recipiente de refluxo que conteacutem o

branco de aacutegua destilada As espeacutecies inorgacircnicas reduzidas tais como o iatildeo ferroso sulfureto

manganeacutesio manganoso etc satildeo quantitativamente oxidadas nas condiccedilotildees do ensaio Para

amostras que contenham quantidades significativas destas espeacutecies pode assumir-se a

oxidaccedilatildeo estequiomeacutetrica a partir da concentraccedilatildeo inicial das espeacutecies interferentes e corrigir

o valor obtido para a CQO

MEacuteTODO TITULOMEacuteTRICO ndash REFLUXO FECHADO

Este meacutetodo baseia-se no facto de a maioria dos compostos orgacircnicos serem oxidados por

uma mistura de aacutecido croacutemico e sulfuacuterico em ebuliccedilatildeo A amostra eacute refluxada numa soluccedilatildeo

fortemente aacutecida com uma quantidade conhecida de dicromato de potaacutessio (K2Cr2O7) em

excesso na presenccedila de um catalisador (Ag+) Apoacutes a digestatildeo o dicromato de potaacutessio natildeo

reduzido eacute quantificado por titulaccedilatildeo com sulfato de ferro e amoniacuteaco

e relacionada com o valor de CQO da amostra (6 mol de FAS ou Fe2+ equivalem a 1 mol de

dicromato ou 15 mol de O2)

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O tempo-padratildeo de 2 h para o refluxo pode ser reduzido quando se verificar que periacuteodos

mais curtos originam os mesmos resultados

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Material de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Tubos de digestatildeo - Use tubos de cultura de borossilicato de 16 mm x 150 mm (satildeo estes os

disponiacuteveis nas aulas) 20 mm x 150 mm ou ainda 25 mm x 150 mm com obturadores

roscados revestidos com TFE Como alternativa use ampolas de borossilicato com 10 mL de

capacidade e diacircmetro entre 19 mm e 20 mm Os graves danos que podem surgir nos

obturadores da maioria dos tubos de cultura durante o periacuteodo de digestatildeo satildeo uma

potencial fonte de contaminaccedilatildeo e aumentam as probabilidades de perda Soacute deve usar uma

estufa para a digestatildeo em tubo de cultura depois de saber que 2 h de exposiccedilatildeo a 150 ordmC natildeo

danificam os obturadores Confirme a qualidade dos tubos e rolhas antes de os utilizar Soacute os

tubos da marca Schott (tampa vermelha) podem ir agrave estufa No bloco de aquecimento tambeacutem

se podem usar os tubos de pirex (tampa escura)

Bloco de aquecimento ou digestor de liga de alumiacutenio com 45 mm a 50 mm de altura e com

aberturas de tamanho suficiente para se ajustarem aos tubos de cultura ou ampolas Para

operar a 150 oCplusmn 2 oC

Soluccedilatildeo de digestatildeo de dicromato de potaacutessio 00167 molL - adicione a aproximadamente

500 mL de aacutegua destilada 4913 g de K2Cr2O7 reagente de grau 1 previamente seco a 103 ordmC

durante 2 h 167 mL de H2SO4 concentrado e 333 g de HgSO4 Dissolva deixe arrefecer ateacute agrave

temperatura ambiente e dilua ateacute 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de aacutecido sulfuacuterico - adicione Ag2SO4 puro em cristais ou em poacute a aacutecido sulfuacuterico

concentrado na proporccedilatildeo de 55 g de Ag2SO4 para 1 kg de H2SO4 Deixe em repouso um ou

dois dias para dissolver o Ag2SO4 Este reagente e o anterior satildeo fornecidos em dispensadores

volumeacutetricos Verificar sempre se o volume estaacute correctamente regulado Soluccedilatildeo jaacute

preparada

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Indicador de ferroiacutena - dissolva 1485 g de monohidrato de fenantrolina e 695 mg de

FeSO47H2O em aacutegua destilada e dilua ateacute 100 mL De preferecircncia este indicador deve ser

comprado jaacute preparado Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo titulante de sulfato de amoacutenio ferroso (FAZ do inglecircs) ~ 010 molL - dissolva 392 g de

Fe(NH4)2(SO4)26H2O em aacutegua destilada Adicione 20 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado

Arrefeccedila e dilua ateacute 1000 mL Padronize a soluccedilatildeo diariamente com a soluccedilatildeo padratildeo de

dicromato Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido sulfacircmico soacute eacute necessaacuterio quando se pretender eliminar a interferecircncia de nitritos

Soluccedilatildeo-padratildeo de hidrogenoftalato de potaacutessio (KHP) - triture levemente e depois seque em

estufa a 120 ordmC ateacute peso constante o hidrogenoftalato de potaacutessio (HOOCC6H4COOK) Dissolva

2125 mg em aacutegua destilada e dilua ateacute 1000 mL O KHP tem uma CQO teoacuterica de 1176

mgmg e a soluccedilatildeo anterior tem uma CQO teoacuterica de 250 mgL Esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante

3 meses se for guardada num frigoriacutefico e se natildeo for visiacutevel qualquer desenvolvimento

bioloacutegico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Procedimento experimental

A amostra deve conter um valor de CQO inferior a 250 mgL Efectuar diluiccedilotildees caso

necessaacuterio Analisar em duplicado Lave os tubos de cultura e os obturadores com H2SO4 a

20 antes de serem usados pela 1ordf vez para evitar a contaminaccedilatildeo Recorra agrave Tabela 1 para

obter os volumes adequados da amostra e dos reagentes

Coloque a amostra no tubo de cultura ou ampola e adicione a soluccedilatildeo de digestatildeo Deite

cuidadosamente o reagente de aacutecido sulfuacuterico fazendo-o escorrer pela parede Feche os

obturadores dos tubos ou sele as ampolas com firmeza e inverta-os vaacuterias vezes ateacute que os

reagentes se misturem completamente Use o voacutertex ateacute natildeo se notarem diferentes fases

Assim evita-se o aquecimento local no fundo do tubo e a possiacutevel projecccedilatildeo do seu conteuacutedo

ATENCcedilAtildeO Use uma protecccedilatildeo para o rosto (oacuteculos) e proteja as matildeos (luvas) do calor

produzido enquanto mexe o conteuacutedo dos tubos ou ampolas Cuidado com possiacuteveis

respingos

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T1B Determinaccedilatildeo da Condutividade em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A aacutegua pura eacute maacute condutora de electricidade embora natildeo seja um isolante perfeito

Eacute difiacutecil de se obter uma aacutegua absolutamente pura jaacute que a aacutegua eacute um bom solvente Mesmo a

aacutegua destilada de altiacutessima qualidade tem algumas substacircncias quiacutemicas dissolvidas Essas

impurezas mesmo em concentraccedilotildees bastante baixas permitem agrave aacutegua conduzir electricidade

muito melhor jaacute que impurezas como um sal se separam em iotildees livres na aacutegua atraveacutes dos

quais uma corrente eleacutectrica pode fluir

A condutividade eleacutectrica (o inverso da resistividade) de uma aacutegua mede a capacidade que

essa aacutegua tem para conduzir corrente eleacutectrica e expressa-se em microScm-1

Em soluccedilatildeo a corrente eleacutectrica eacute conduzida por catiotildees e aniotildees enquanto que nos metais eacute

conduzida pelos electrotildees A condutividade de uma soluccedilatildeo depende de vaacuterios factores dos

quais se pode destacar os seguintes tipo concentraccedilatildeo e mobilidade dos iotildees valecircncia e

temperatura O seu valor pode entatildeo ser considerado como uma medida da mateacuteria ionizaacutevel

presente numa aacutegua A aacutegua pura pouco contribui para essa condutividade A condutividade

eleacutectrica de uma aacutegua aumenta muito com a presenccedila de impurezas predominantemente

ioacutenicas

Exemplos de valores de condutividade a 18ordmC

Aacuteguas doces 100 ndash 2000 microScm-1

Aacutegua do mar 45000 microScm-1

A condutividade depende da temperatura Um aumento da temperatura da aacutegua resultaraacute

numa condutividade mais alta A aacutegua ultrapura tem uma condutividade de 0045 microScm-1 a

18ordmC e de 0055 microScm-1 a 25ordmC devido aos iotildees de hidrogeacutenio e hidroacutexido presentes

Para determinar a condutividade de uma soluccedilatildeo eacute necessaacuterio calibrar previamente o

condutiacutemetro com soluccedilotildees padratildeo de condutividade conhecida sendo este um referencial

para determinar a condutividade em amostras desconhecidas A condutividade tem como

unidade de medida o mSm ou microScm

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Condutiacutemetro e ceacutelula condutimeacutetrica

Material de vidro

Soluccedilotildees padratildeo de calibraccedilatildeo do condutiviacutemetro

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Ligar o equipamento e seguir as instruccedilotildees de calibraccedilatildeo do mesmo Efectuar a leitura da

condutividade das amostras de aacutegua em estudo

Tratamento dos resultados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

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T1C Determinaccedilatildeo da Turvaccedilatildeo em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A turvaccedilatildeo de uma aacutegua eacute causada por diversos materiais em suspensatildeo e coloidais de

tamanho e natureza variados tais como lamas areias mateacuteria orgacircnica e inorgacircnica

finamente dividida compostos corados soluacuteveis placircncton e outros organismos microscoacutepicos

A presenccedila destes materiais em suspensatildeo numa amostra de aacutegua causa a dispersatildeo e a

absorccedilatildeo da luz que atravessa a amostra em lugar da sua transmissatildeo em linha recta A

turbidez eacute a expressatildeo dessa propriedade oacuteptica e eacute indicada em termos de unidades de

turvaccedilatildeo (NTU-Nephelometric Turbity Unit)

A origem dos soacutelidos numa aacutegua pode ser natural (partiacuteculas de rocha argila e silte como

tambeacutem algas e outros microrganismos) ou antropogecircnica (resiacuteduos industriais e domeacutesticosbem como microrganismos e erosatildeo)

A turvaccedilatildeo de origem natural normalmente natildeo coloca problemas sanitaacuterios directos mas eacute

esteticamente indesejaacutevel A de origem antropogeacutenica pode estar associada a compostos

toacutexicos e organismos patogecircnicos Tanto uma como outra diminuem a distacircncia de penetraccedilatildeo

da luz em copros de aacutegua podendo levar a desiquiliacutebrios nas biocenoses

Independentemente dos instrumentos utilizados as mediccedilotildees da turbidez seratildeo tanto mais

rigorosas e precisas se for dada a atenccedilatildeo devida agraves teacutecnicas de mediccedilatildeo Deve-se medir a

turbidez de uma amostra o quanto antes de forma a evitar alteraccedilotildees na sua temperatura

estado de floculaccedilatildeo e sedimentaccedilatildeo

Deve evitar-se tanto quanto possiacutevel a diluiccedilatildeo das amostras

Dadas as incertezas associadas agraves mediccedilotildees de turbidez os valores determinados devem ser

reportados da seguinte forma

Gama de valores (NTU) Arredondar para NTU mais proacuteximo de

0 ndash 10 005

1 ndash 10 01

10 ndash 40 140 ndash 100 5

100 ndash 400 10

400 ndash 1000 50

gt 1000 100

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Turbidiacutemetro ou Nefeloacutemetro

Soluccedilotildees padratildeo de formazina

Banho ultra-sons

Material de vidro e tubos para leitura da turbidez

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Homegeneize a amostra de forma suave de forma a natildeo introduzir bolhas de ar na amostra

Se existirem bolhas remova-as da amostra a analisar por exemplo atraveacutes da utilizaccedilatildeo de

ultra-sons (10 s maacutex)

Calibre o turbidiacutemetro (ou nefeloacutemetro) consoante as instruccedilotildees do fabricante

Efectue a leitura da(s) amostra(s)

Tratamento dos resultados

Determine a turvaccedilatildeo expressa em mgL de aacutegua analisada Comparar os seus resultados com

os restantes grupos

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T2 Determinaccedilatildeo da Cor (verdadeira e aparente) em aacutegua de rio e aacutegua

residual

Introduccedilatildeo

O termo ldquoCorrdquo eacute utilizado para designar a ldquoCor verdadeirardquo ou seja a cor de uma aacutegua cuja

turvaccedilatildeo foi removida O termo ldquoCor aparenterdquo designa natildeo soacute a cor conferida por substacircncias

dissolvidas mas tambeacutem a de mateacuteria em suspensatildeo A cor aparente determina-se na amostra

sem filtraccedilatildeo

Nos casos em que haacute muita mateacuteria coloidal ou em suspensatildeo devem ser determinadas tanto

a cor verdadeira como a cor aparente Os meacutetodos comumente aceites para remover a

turvaccedilatildeo satildeo a filtraccedilatildeo e a centrifugaccedilatildeo O primeiro pode interferir com a cor verdadeira e o

segundo apresenta resultados que podem variar com a quantidade de amostra e condiccedilotildees de

operaccedilatildeo Por estes motivos deve ser referido o preacutetratamento utilizado na determinaccedilatildeo da

cor verdadeira

A cor verdadeira de uma aacutegua eacute provocada pelo soacutelidos dissolvidos No caso de terem origem

natural satildeo normalmente provenientes da decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica e ferro e

manganecircs Nos casos de coloraccedilatildeo de origem antropogeacutenica as principais fontes satildeo os

resiacuteduos industriais e os esgotos domeacutesticos Estas substacircncias absorvem a radiaccedilatildeo solar

visiacutevel impedindo a sua penetraccedilatildeo na aacutegua e reduzindo em consequecircncia a acccedilatildeo

fotossinteacutetica das espeacutecies vegetais clorofiladas existentes no corpo receptor (particularmente

as algas)

A cor de uma amostra pode ser determinada por comparaccedilatildeo visual em que se compara a

amostra com soluccedilotildees coradas de concentraccedilatildeo conhecida ou com peccedilas calibradas de vidrocolorido O meacutetodo da platina-cobalto (ou do cloroplatinato) eacute um meacutetodo em que a unidade

de cor eacute a conferida por uma soluccedilatildeo 1 mgL de platina na forma de iatildeo cloroplatinato As

diversas tonalidades satildeo conseguidas por diferentes proporccedilotildees de platina e cobalto Este

meacutetodo eacute sobretudo adequado para aacutegua potaacutevel em que a coloraccedilatildeo presente eacute devida a

materiais naturais Os efluentes fortemente corados devem ser analisados atraveacutes de meacutetodos

espectrofotomeacutetricos

Sempre que eacute necessaacuterio efectuar diluiccedilotildees na determinaccedilatildeo da cor o resultado pode ser

alterado jaacute que a constituiccedilatildeo quiacutemica da amostra eacute alterada

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Soluccedilatildeo-padratildeo de cloroplatinato a 500 UC

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

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6 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

Pipetas automaacuteticas P1000 e P5000

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Preparar 6 padrotildees de concentraccedilotildees agrave sua escolha a partir da soluccedilatildeo-padratildeo de

cloroplatinato fornecida em balotildees de 50 mL conforme indica a Tabela 1

Tabela 1 Volume de soluccedilatildeo de cloroplatinato 500 UC a diluir a 50 mL para preparaccedilatildeo dos padrotildees

Padratildeo

UC

Volume de Soluccedilatildeo-padratildeo 500 UC

(mL)

5 0510 10

15 15

20 20

25 25

30 30

40 40

50 50

Ler a absorvacircncia dos padrotildees aλ = 455 nm (entre 385 nm e 470 nm) e traccedilar a curva de

calibraccedilatildeo do espectrofotoacutemetro ndash absorvacircncia vs UC Usar branco de aacutegua destilada

Obtida a curva de calibraccedilatildeo ler a absorvacircncia da amostra e obter a cor aparente Filtrar ou

centrifugar a amostra (se estiverem presentes mateacuterias em suspensatildeo) ler a absorvacircncia do

filtrado e determinar a cor real

Se a cor exceder a gama de unidades dos padrotildees deve proceder-se agrave sua diluiccedilatildeo

Determine o pH da amostra

Tratamento dos resultados

Caso a amostra seja diluiacuteda (balatildeo 50 mL) determine as unidades de cor da seguinte forma

Unidades = A50B

Em que

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A ndash unidades de cor da amostra diluiacuteda B ndash mL de amostra diluiacutedos

Reporte os resultados arredondados da seguinte forma

Unidades de cor Arredondar (mais proacuteximo)

1-50 1

51-100 5

101-250 10

251-500 20

Refira o pH da amostra

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T3 Determinaccedilatildeo da Dureza em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A dureza total de uma aacutegua eacute definida como a soma da concentraccedilatildeo de caacutelcio e magneacutesio

presentes nessa aacutegua sendo expressa em mgL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) Podem no

entanto estar tambeacutem presentes o Fe3+ e Si4+

O aacutecido etileno-diamina-tetraaceacutetico (EDTA (MM = 37224 gmol)) forma complexos estaacuteveis

com um grande nuacutemero de catiotildees como por exemplo Ca 2+ Mg2+ Ba2+ Cu2+ etc sempre na

proporccedilatildeo 11

Se se adicionar uma pequena quantidade de um corante como Eriocromo T a pH 10 + 01 a

soluccedilatildeo adquire a cor vermelho vinoso Se se titular essa soluccedilatildeo com EDTA os iotildees caacutelcio e

magneacutesio satildeo complexados e no fim da titulaccedilatildeo (quando todos esses iotildees forem

consumidos) a cor da soluccedilatildeo passa a azul O ponto final da titulaccedilatildeo eacute tanto melhor definido

quanto mais elevado for o pH No entanto natildeo eacute possiacutevel aumentar o pH para valores

demasiado altos devido possibilidade de precipitaccedilatildeo de CaCO3 ou de hidroacutexido de magneacutesio

(Mg(OH)2) e tambeacutem porque o corante muda de cor a pH elevado

Os valores parameacutetricos de dureza de aacuteguas satildeo Macia 0 - 75 mgL Pouco dura 75 - 150 mgL

Dura 150 - 300 mgL e Muito dura gt 300 mgL O valor expressa-se em mg de CaCO 3 por litro

de aacutegua analisada

A determinaccedilatildeo da dureza permanente faz-se apoacutes precipitaccedilatildeo e filtraccedilatildeo dos bicarbonatos

(dureza temporaacuteria)

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Placa de aquecimento

6 balotildees de Erlenmeyer de 250 mL

1 balatildeo graduado de 100 mL

1 bureta de 25 mL

1 pipeta graduada de 1 mL

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1 pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 50 25 e 100 mL (as duas uacuteltimas

destinam-se apenas a situaccedilotildees em que seja necessaacuterio utilizar um volume de amostra

diferente)

Aacutegua destilada recentemente fervida

Soluccedilatildeo tampatildeo 675 gL de cloreto de amoacutenio (NH4Cl) e 114 mLL de amoacutenio a 22 em NH3

Soluccedilatildeo de aacutecido cloriacutedrico (HCl) aprox 1 molL

Soluccedilatildeo indicadora de negro de eriocromio T

Soluccedilatildeo titulante de EDTA

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua potaacutevel recolhida no laboratoacuterio

Procedimento experimental

Dureza total

Medir 50 mL da amostra de aacutegua para um Erlenmeyer de 250 mL Adicionar 1 mL de soluccedilatildeo

tampatildeo e 6 gotas de soluccedilatildeo indicadora Esperar cerca de 5 min antes de iniciar a titulaccedilatildeo

Encher a bureta com a soluccedilatildeo titulante de EDTA e fazer-se a titulaccedilatildeo cujo ponto final eacute

detectado pela mudanccedila de cor da soluccedilatildeo indicadora (de vermelho vinoso para azul) O

volume de titulante gasto deve estar compreendido entre 1 e 5 mL Se tal natildeo acontecer

deveraacute proceder-se a uma diluiccedilatildeo ou utilizaccedilatildeo de um volume superior de amostra de forma

a que o volume gasto de titulante esteja dentro do volume indicado

Realizar o ensaio em triplicado

Terminado o ensaio lavar convenientemente a bureta e restante material de laboratoacuterio

Dureza permanente

Para um erlenmeyer de 250 mL meccedila 100 mL de amostra Levar agrave ebuliccedilatildeo durante 20 a 30

minutos de forma a precipitar completamente os bicarbonatos correspondentes agrave dureza

temporaacuteria No final arrefece-se a amostra rapidamente e transfere-se para um balatildeo

graduado de 100 mL Completa-se o volume com aacutegua recentemente fervida e fria

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Determina-se de seguida a dureza de forma idecircntica ao descrito para dureza total

Este ensaio natildeo se realiza se o volume de titulante gasto na determinaccedilatildeo da dureza total for

inferior a 1 mL

Tratamento dos resultados

Sendo

V ndash volume de toma de amostra expresso em mL

V1 ndash volume de soluccedilatildeo titulante gasto expresso em mL

Calcule a dureza das vaacuterias aacuteguas analisadas exprimindo os resultados arredondados agraves

deacutecimas da seguinte forma

Dureza em mgL de CaCO3 = 1000 V1V

Apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Norma Portuguesa NP-424 ndash Aacutegua ndash Determinaccedilatildeo das Durezas (1966)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T4 Determinaccedilatildeo dos Nitritos em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A importacircncia da presenccedila de nitritos em aacuteguas relaciona-se com o facto de ele constituir uma

das formas intermeacutedias da oxidaccedilatildeo do azoto e portanto de estar relacionado com ciclo do

azoto e ainda por ser ele proacuteprio nocivo para os humanos

O nitrito eacute um composto instaacutevel e pode oxidar-se ou reduzir-se conforme as condiccedilotildees do

meio

O princiacutepio do presente meacutetodo baseia-se na reacccedilatildeo entre o nitrito e a sulfanamida em meio

fortemente aacutecido originando um composto diazoacuteico vermelho que absorve a 537 nm

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Pipetas graduadas

Provetas

Vidro de reloacutegio

Balotildees volumeacutetricos de 50 mL

Espectrofotomeacutetro UV-Vis

Reagente de diazotaccedilatildeo ndash juntar 800 mL de aacutegua destilada 100 mL de aacutecido fosfoacuterico

concentrado (H3PO4) e 40 g de sulfanamida (C6H8O2N2S) Agitar para dissolver e juntar 2 g de

dicloreto de N-(1-naftiletilenodiamina) (C10H7NHCH2CH2NH22HCl) Agitar ateacute dissolver

completamente e completar o volume de 1000 mL A soluccedilatildeo manteacutem-se estaacutevel vaacuterios meses

se for conservada em frasco escuro no frigoriacutefico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo padratildeo de nitrito (1 mg N-NO2mL) ndash pesar 4929 g de nitrito de soacutedio e dissolver em

aacutegua destilada completando em balatildeo graduado o volume de 1000 mL Pipetar para outro

balatildeo de 1000 mL 10 mL da soluccedilatildeo anterior e completar o volume com aacutegua destilada

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido cloriacutedrico (13)

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

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Procedimento experimental

Preparaccedilatildeo da amostra ndash se o pH da amostra for superior a 10 e a alcalinidade total superior a

600 mgCaCO3l ajustar o pH a 60 com aacutecido cloriacutedrico

Curva de calibraccedilatildeo ndash medir rigorosamente para balotildees volumeacutetricos de 500 mL

respectivamente 0 1 2 5 10 20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de nitritos Completar o

volume com aacutegua destilada Adicionar a cada balatildeo 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo misturar

bem e aguardar o desenvolvimento de cor durante 10 minutos ler a absorvacircncias das soluccedilotildees

a 537 nm

Medir para um balatildeo volumeacutetrico de 50 mL 50 mL de amostra ou um volume menor

completando 50 mL com aacutegua destilada adicionar 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo e

aguardar 10 minutos antes de ler a absorvacircncia

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de nitrito nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo de nitrito na amostra em mg N-NO2L eacute dada por

mg N-NO2L = A x 50 B

Sendo

A ndash concentraccedilatildeo obtida a partir da curva de calibraccedilatildeo

B ndash volume de amostra tomada para anaacutelise expresso em mL

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

ASTM ldquoAnnual Book of ASTM Standardrdquo part 23 Philadelphia (1973)

AFNOR Recueil de Normes Franccedilaises ldquoEaux Method drsquoessaisrdquo 2eacuteme edition AFNOR Paris(1983)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

ISO 6777-1984 ndash Water quality ndash determination of nitrite ndash molecular absorption spectrometricmethod

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T5 Determinaccedilatildeo da Alcalinidade em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A alcalinidade de uma soluccedilatildeo eacute uma medida do seu poder tampatildeo Esta propriedade estaacute

associada agrave resistecircncia que a soluccedilatildeo tem a variaccedilotildees de pH por adiccedilatildeo de pequenas

quantidades de aacutecido ou de base As soluccedilotildees-tampatildeo satildeo constituiacutedas habitualmente por um

aacutecido ou uma base fracos e um sal da partiacutecula conjugada como por exemplo H 2CO3HCO3-

HCO3CO32- NH4

+NH3

A alcalinidade de uma aacutegua corresponde agrave presenccedila de iotildees HCO3- e CO3

- tambeacutem HO-

podendo ser determinada volumetricamente por titulaccedilatildeo com um aacutecido forte (H2SO4 ou HCl)

ou por potenciometria no caso das aacuteguas serem turvas ou coradas O processo volumeacutetrico

requer o uso de dois indicadores aacutecido-base um com zona de viragem a cerca de 8-83

(fenolftaleiacutena) e outro com zona de viragem entre 42 e 54 (alaranjado de metilo)

A maior parte das aacuteguas naturais de superfiacutecie tem pH compreendido entre 65 e 75 sendo a

alcalinidade sobretudo devida agrave presenccedila de quantidade de iatildeo hidrogenocarbonato Quanto

maior a quantidade deste iatildeo maior a alcalinidade e por consequecircncia maior a resistecircncia da

aacutegua a variaccedilotildees do pH

A alcalinidade de uma aacutegua pode ser classificada em simples e total

Alcalinidade simples - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus23CO e hidroacutexido

)minusOH Neste caso o indicador usado eacute a fenolftaleiacutena cuja zona de viragem inclui o pH do 1ordm

ponto de viragem

Alcalinidade total - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus2

3CO hidroacutexido )minusOH

e hidrogenocarbonato )minus3

HCO Neste caso usa-se o alaranjado de metilo cuja zona de

viragem inclui o pH do 2ordm ponto de viragem

No entanto haacute incompatibilidade na presenccedila simultacircnea de iotildees hidroacutexido (base forte) e

hidrogenocarbonato (partiacutecula anfoteacuterica) dado que reagem segundo a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )aqCOlO H aq HCOaqOH minusminusminus

+harr+2

323

podendo resultar uma soluccedilatildeo contendo apenas iatildeo carbonato ou par conjugadominusminus 2

33CO HCO

No iniacutecio da titulaccedilatildeo existe uma soluccedilatildeo baacutesica rosada pela fenolftaleiacutena Adicionando aacutecido

cloriacutedrico ateacute agrave viragem do indicador ocorre a transformaccedilatildeo dos iotildees carbonato em

hidrogenocarbonato

( ) ( ) ( )aq HCOaq H aqCOminus+minus

rarr+3

2

3

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Aleacutem dos iotildees hidrogenocarbonatos provenientes da transformaccedilatildeo anterior na soluccedilatildeo haacute

ainda iotildees hidrogenocarbonato jaacute existentes na aacutegua que satildeo titulados na presenccedila do

alaranjado de metilo de acordo com a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )lOHgCOaqHaqHCO223

+rarr++minus

As aacuteguas naturais podem natildeo apresentar coloraccedilatildeo roacutesea pela adiccedilatildeo de fenolftaleiacutena pelo

facto de terem uma concentraccedilatildeo muito baixa deminus2

3CO tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pela fenolftaleiacutena As aacuteguas naturais podem muito raramente apresentar

coloraccedilatildeo alaranjada pela adiccedilatildeo de alaranjado de metilo tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pelo alaranjado de metilo O processo quiacutemico pode traduzir-se pelas equaccedilotildees

A titulaccedilatildeo pode ser traduzida graficamente pela curva representada na figura que se segue

Ateacute ao primeiro ponto de equivalecircncia gasta-se um

volume V1 de titulante (soluccedilatildeo aacutecida)

correspondendo agraves reacccedilotildees 1 e 2 Desde o iniacutecio

do processo ateacute agrave viragem do alaranjado de metilo

gasta-se um volume V2 de titulante

Analisando a curva representada na Figura se

o V1 = 000 mL a uacutenica partiacutecula presente na soluccedilatildeo seraacute HCO3-

o V1 lt frac12 V2 existe CO32- e HCO3

-

o V1 = frac12 V2 existe apenas CO32-

o V1 gt frac12 V2 existe OH- e CO32-

o V1 = V2 soacute existe OH-

A alcalinidade eacute expressa em miligramas de carbonato e caacutelcio por litro de aacutegua mg CaCO3 por

litro de H2O ou seja ppm de CaCO3 Nos ecossistemas naturais a aacutegua apresenta uma

alcalinidade compreendida entre 20 e 200 ppm Uma alcalinidade inferior a 10 ppm indica uma

aacutegua com fraco poder tampatildeo ou seja incapaz de resistir a variaccedilotildees de pH

Figura Variaccedilatildeo do pH em funccedilatildeo do volume de HCl adicionado

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Bureta

FunilErlenmeyers de 250mL

Pipetas volumeacutetricas de 10000 mL

Pipetador

HCI asymp 01 moldm3

Soluccedilatildeo alcooacutelica de fenolftaleiacutena

Soluccedilatildeo a 005 de alaranjado de metilo

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Determinaccedilatildeo da alcalinidade pela fenolftaleiacutena ou alcalinidade simples

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo - Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI 01XXX moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 10 gotas de fenolftaleiacutena

Importante Deve aparecer a cor rosa caso contraacuterio conclui-se que a alcalinidade agrave

fenolftaleiacutena eacute nula e natildeo se realiza a titulaccedilatildeo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante ateacute desaparecimento da

cor roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

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Determinaccedilatildeo da alcalinidade pelo alaranjado de metilo ou alcalinidade total

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo -Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI asymp 01 moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 5 gotas de alaranjado de metilo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante O final da reacccedilatildeo eacute

detectado pela viragem da cor do indicador de amarelo para roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

Tratamento dos resultados

Determine a alcalinidade simples e total das amostras analisadas

A alcalinidade simplestotal da aacutegua expressa em mg CaCO3L eacute dada por

[ ] ( )

( )1000

33 timestimestimes

=

mLV

M mLV HCl

LmgCaCO

de Alcalinida Aacutegua

CaCO

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T6 Determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacuteguas engloba a quantificaccedilatildeo das formas NH3 e NH4+

Como estas partiacuteculas formam um par aacutecido-base conjugado a quantidade relativa de cada

uma delas existente numa dada soluccedilatildeo eacute dependente do seu pH

Tabela 1 Influecircncia do pH na relaccedilatildeo entre a forma protonada e desprotonada da amoacutenia

pH 6 7 8 9 10 11

NH3 0 1 4 25 78 96

NH4+

100 99 96 75 22 4

Os dois principais factores a influenciar a escolha do meacutetodo de anaacutelise do azoto amoniacal em

amostras de aacutegua satildeo a presenccedila de interferentes e a concentraccedilatildeo Na maioria dos casos a

determinaccedilatildeo directa soacute eacute possiacutevel nos casos das aacuteguas de consumo aacuteguas superficiais e

subterracircneas natildeo contaminadas e efluentes em que foi realizada com sucesso a nitrificaccedilatildeo

Nos restantes casos eacute usual a realizaccedilatildeo preacutevia de um passo de preacutevio de destilaccedilatildeo

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo baseia-se no facto de o reagente de Nessler (tetraiodomercurato)

reagir com a amoacutenia em meio alcalino e formar um composto corado amarelo cuja

intensidade de cor se mede entre os 400 e os 425 nm A cor e a turvaccedilatildeo das amostras podem

interferir com esta determinaccedilatildeo bem como compostos que possam reagir nestas condiccedilotildees

com o reagente de Nessler (como aminas cetonas e aacutelcoois)

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo directa embora mais sujeito a interferecircncias eacute bastante mais

expedito do que o da destilaccedilatildeo preacutevia Eacute aplicaacutevel desde que natildeo se pretenda uma precisatildeo

superior a 2 mgL

Material e meacutetodos

Material e ReagentesMaterial de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Pipetador

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Cuvetes

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Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

Soluccedilatildeo de tampatildeo borato - Juntar 88 mL de NaOH 01 N a 500 mL de soluccedilatildeo 0025 N (95 g

Na2B4O710H2OL) de tetraborato de soacutedio e completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute

preparada

Soluccedilatildeo de sulfito de soacutedio (09 gL) ndash Pesar 09 g de NaNO2 e dissolver em aacutegua destilada

Completar o volume de 100 mL Esta soluccedilatildeo deve ser preparada no dia

Soluccedilatildeo de NaOH 6 N ndash Pesar 240 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Deixar arrefecer e

perfazer o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de NaOH 1 N ndash Pesar 40 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Perfazer o volume

de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico 1N ndash Pipetar 27 mL de H2SO4 concentrado com d=181 para um

balatildeo de 1000 mL contendo jaacute cerca de 500 mL de aacutegua destilada Misturar bem e adicionar

mais aacutegua destilada ateacute quase 1000 mL Misturar bem deixar arrefecer e completar 1000 mL

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido boacuterico ndash dissolver 20 g de H3PO3 em aacutegua destilada completar o volume de

1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de sulfato de zinco ndash dissolver em aacutegua destilada 100 g de ZnSO 47H2O e completar o

volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de EDTA ndash dissolver 50 mg de EDTA em 60 mL de aacutegua destilada contendo 10 g de

NaOH Se necessaacuterio aquecer um pouco para facilitar um pouco a dissoluccedilatildeo Deixar arrefecer

e completar o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de Rochelle ndash dissolver 50 g de sal de Rochelle KNaC4H4O64H2O em 100 mL de aacutegua

destilada ferver ateacute reduzir o volume ateacute 70 mL para eliminar a amoacutenia que pode acompanhar

o sal deixar arrefecer e completar de novo o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de Nessler ndash dissolver 100 g de HgI2 e 70 g de KI em 75 mL de aacutegua destilada

misturar bem com agitaccedilatildeo suave (Soluccedilatildeo A) adicionar esta soluccedilatildeo a uma soluccedilatildeo jaacute friapreparada por dissoluccedilatildeo de 160 g de NaOH em 500 mL de aacutegua destilada (Soluccedilatildeo B)

Completar o volume de 1000 mL e guardar em frasco de vidro escuro Soluccedilatildeo jaacute preparada

Obs Testar este reagente com uma soluccedilatildeo de amoacutenia 01 mg N-NH4+L A coloraccedilatildeo amarela deve

aparecer ao fim de 10 min

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Soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia ndash dissolver em aacutegua destilada 3819 g de NH4Cl anidro e seco a 100

ordmC completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Destilaccedilatildeo preacutevia ndash Neutralizar previamente a amostra e adicionar 25 mL de tampatildeo borato

por cada 500 mL de amostra Ajustar o pH a 95 com NaOH 6N Para a destilaccedilatildeo medir 500

mL de amostra para um balatildeo de destilaccedilatildeo com um condensador vertical Proceder agrave

destilaccedilatildeo e receber o destilado (300 mL) em 50 mL de aacutecido boacuterico Completar 500 mL com

aacutegua destilada

Preparaccedilatildeo das amostras para a Nesslerizaccedilatildeo directa ndash adicionar 1 mL de soluccedilatildeo de sulfato

de zinco por cada 100 mL de amostra para provocar a coagulaccedilatildeo de substacircncias em

suspensatildeo Adicionar soluccedilatildeo de NaOH 1 N ateacute obter pH=105 agitar bem deixar repousar e

filtrar o sobrenadante

Padrotildees de calibraccedilatildeo ndash Medir para balotildees volumeacutetricos de 50 mL respectivamente 05 10

20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia Complete o volume com aacutegua destilada

Para realizar a calibraccedilatildeo proceda como descrito no procedimento de determinaccedilatildeo a seguir

Determinaccedilatildeo ndash Medir em balotildees de 50 mL 50 mL de amostra (tratada ou destilada senecessaacuterio) Se existir caacutelcio ou magneacutesio adicionar uma gota de soluccedilatildeo de EDTA ou 1 ou 2

gotas de soluccedilatildeo de Rochelle Misturar bem e juntar 2 mL de reagente de Nessler no caso de

ter usado a soluccedilatildeo de EDTA e 1 mL no caso de ter utilizado a soluccedilatildeo de Rochelle Deixar

desenvolver a cor durante 10 min e ler absorvacircncia a 410 nm Analise as duas amostras

disponiacuteveis com e sem tratamento preacutevio

Nota ndash todos os reagentes devem ser preparados com aacutegua destilada isenta de amoacutenia

Tratamento dos resultados

Determine atraveacutes da curva de calibraccedilatildeo a concentraccedilatildeo de N-NH4+ nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo N-NH4+ nas amostras analisadas expressa em mg N-NH4

+L eacute dada por

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Amostras natildeo destiladas

B

A50 L)NHN(mg 4

times=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Amostras destiladas

DC

BA50 L)NHN(mg 4

times

timestimes=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de destilado que se completou (mL)

C ndash Volume de destilado que se tomou (mL)D ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Bibliografia

A I Vogel ldquoVogel Anaacutelise Inorgacircnica Quantitativardquo 4a ed (1981)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T7 Determinaccedilatildeo da Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) em aacutegua

residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) tambeacutem designada por COD (do inglecircs Chemical

Oxygen Demand) eacute usada como uma medida do oxigeacutenio equivalente agrave fracccedilatildeo orgacircnica da

amostra susceptiacutevel de ser oxidada por um oxidante quiacutemico eneacutergico Outras anaacutelises para a

quantificaccedilatildeo do carbono orgacircnico satildeo a Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio CBO e o Carbono

Orgacircnico Total COT Para certos tipos de amostras a CQO pode ser empiricamente

relacionada com a CBO e com o COT Depois de estabelecida a correlaccedilatildeo esta anaacutelise eacute uacutetil

para efeito de monitorizaccedilatildeo e controlo

O meacutetodo do refluxo com dicromato eacute preferiacutevel a outros que usem outros oxidantes devido agrave

sua maior capacidade de oxidaccedilatildeo aplicabilidade a uma grande variedade de amostras e

facilidade de manipulaccedilatildeo A maioria dos compostos orgacircnicos eacute oxidada em 95 a 100 do

valor teoacuterico A piridina e outros compostos do mesmo tipo apenas satildeo oxidados enquanto

estiverem em contacto com o oxidante O amoniacuteaco quer da amostra quer o libertado a

partir da mateacuteria orgacircnica que conteacutem azoto soacute eacute oxidado na presenccedila duma concentraccedilatildeo

significativa de iotildees cloreto livres

SELECCcedilAtildeO DO MEacuteTODO

O meacutetodo do refluxo aberto eacute o mais utilizado para uma grande variedade de amostras com

valores de CQO entre 5 mgL e 50 mgL no qual de preferecircncia se usam grandes volumes de

amostra Os meacutetodos de refluxo fechado satildeo mais econoacutemicos no que se refere ao uso de

reagentes de sais metaacutelicos mas eacute necessaacuterio homogeneizar as amostras que contenham

soacutelidos suspensos para obter resultados reprodutiacuteveis As ampolas e tubos de cultura com

reagentes previamente medidos encontram-se disponiacuteveis comercialmente

INTERFEREcircNCIAS E LIMITACcedilOtildeES

Os compostos alifaacuteticos volaacuteteis de cadeia aberta satildeo oxidados em pequena extensatildeo Isto

ocorre em parte devido ao facto dos compostos orgacircnicos volaacuteteis estarem presentes no

espaccedilo gasoso natildeo entrando em contacto com o liacutequido oxidante Consegue-se uma oxidaccedilatildeo

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mais efectiva destes compostos alifaacuteticos de cadeia aberta adicionando sulfato de prata

(Ag2SO4) como catalisador Contudo o Ag2SO4 reage com o cloro bromo e iodo originando

precipitados que soacute satildeo oxidados parcialmente As interferecircncias devidas agrave presenccedila de

haletos podem ser grandemente ultrapassadas embora pensa-se natildeo completamente por

complexaccedilatildeo com sulfato de mercuacuterio (HgSO4) antes de iniciar o refluxo Embora seja

aconselhaacutevel 1 g de HgSO4 para 50 mL de amostra pode-se usar uma quantidade menor

quando a concentraccedilatildeo de cloretos for inferior a 2000 mgL desde que se mantenha uma

relaccedilatildeo HgSO4Cl- de 101 Natildeo use este meacutetodo para amostras que contenham Cl- em

concentraccedilatildeo superior a 2000 mgL Haacute outras teacutecnicas para determinar a CQO em aacuteguas

salinas Os nitritos (NO-) apresentam uma CQO de 11 mgmg expressa como massa de O2 por

massa de azoto (NO2-- N) Esta interferecircncia eacute normalmente considerada insignificante e por

isso desprezada uma vez que as concentraccedilotildees de NO2-- N nas aacuteguas raramente excedem o

valor de 2 mgL Para eliminar uma interferecircncia significativa devida ao NO2- adicione 10 mg

de aacutecido sulfacircmico por cada miligrama de NO2-- N presente no volume de amostra usado

adicione a mesma quantidade de aacutecido sulfacircmico ao recipiente de refluxo que conteacutem o

branco de aacutegua destilada As espeacutecies inorgacircnicas reduzidas tais como o iatildeo ferroso sulfureto

manganeacutesio manganoso etc satildeo quantitativamente oxidadas nas condiccedilotildees do ensaio Para

amostras que contenham quantidades significativas destas espeacutecies pode assumir-se a

oxidaccedilatildeo estequiomeacutetrica a partir da concentraccedilatildeo inicial das espeacutecies interferentes e corrigir

o valor obtido para a CQO

MEacuteTODO TITULOMEacuteTRICO ndash REFLUXO FECHADO

Este meacutetodo baseia-se no facto de a maioria dos compostos orgacircnicos serem oxidados por

uma mistura de aacutecido croacutemico e sulfuacuterico em ebuliccedilatildeo A amostra eacute refluxada numa soluccedilatildeo

fortemente aacutecida com uma quantidade conhecida de dicromato de potaacutessio (K2Cr2O7) em

excesso na presenccedila de um catalisador (Ag+) Apoacutes a digestatildeo o dicromato de potaacutessio natildeo

reduzido eacute quantificado por titulaccedilatildeo com sulfato de ferro e amoniacuteaco

e relacionada com o valor de CQO da amostra (6 mol de FAS ou Fe2+ equivalem a 1 mol de

dicromato ou 15 mol de O2)

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O tempo-padratildeo de 2 h para o refluxo pode ser reduzido quando se verificar que periacuteodos

mais curtos originam os mesmos resultados

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Material de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Tubos de digestatildeo - Use tubos de cultura de borossilicato de 16 mm x 150 mm (satildeo estes os

disponiacuteveis nas aulas) 20 mm x 150 mm ou ainda 25 mm x 150 mm com obturadores

roscados revestidos com TFE Como alternativa use ampolas de borossilicato com 10 mL de

capacidade e diacircmetro entre 19 mm e 20 mm Os graves danos que podem surgir nos

obturadores da maioria dos tubos de cultura durante o periacuteodo de digestatildeo satildeo uma

potencial fonte de contaminaccedilatildeo e aumentam as probabilidades de perda Soacute deve usar uma

estufa para a digestatildeo em tubo de cultura depois de saber que 2 h de exposiccedilatildeo a 150 ordmC natildeo

danificam os obturadores Confirme a qualidade dos tubos e rolhas antes de os utilizar Soacute os

tubos da marca Schott (tampa vermelha) podem ir agrave estufa No bloco de aquecimento tambeacutem

se podem usar os tubos de pirex (tampa escura)

Bloco de aquecimento ou digestor de liga de alumiacutenio com 45 mm a 50 mm de altura e com

aberturas de tamanho suficiente para se ajustarem aos tubos de cultura ou ampolas Para

operar a 150 oCplusmn 2 oC

Soluccedilatildeo de digestatildeo de dicromato de potaacutessio 00167 molL - adicione a aproximadamente

500 mL de aacutegua destilada 4913 g de K2Cr2O7 reagente de grau 1 previamente seco a 103 ordmC

durante 2 h 167 mL de H2SO4 concentrado e 333 g de HgSO4 Dissolva deixe arrefecer ateacute agrave

temperatura ambiente e dilua ateacute 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de aacutecido sulfuacuterico - adicione Ag2SO4 puro em cristais ou em poacute a aacutecido sulfuacuterico

concentrado na proporccedilatildeo de 55 g de Ag2SO4 para 1 kg de H2SO4 Deixe em repouso um ou

dois dias para dissolver o Ag2SO4 Este reagente e o anterior satildeo fornecidos em dispensadores

volumeacutetricos Verificar sempre se o volume estaacute correctamente regulado Soluccedilatildeo jaacute

preparada

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Indicador de ferroiacutena - dissolva 1485 g de monohidrato de fenantrolina e 695 mg de

FeSO47H2O em aacutegua destilada e dilua ateacute 100 mL De preferecircncia este indicador deve ser

comprado jaacute preparado Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo titulante de sulfato de amoacutenio ferroso (FAZ do inglecircs) ~ 010 molL - dissolva 392 g de

Fe(NH4)2(SO4)26H2O em aacutegua destilada Adicione 20 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado

Arrefeccedila e dilua ateacute 1000 mL Padronize a soluccedilatildeo diariamente com a soluccedilatildeo padratildeo de

dicromato Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido sulfacircmico soacute eacute necessaacuterio quando se pretender eliminar a interferecircncia de nitritos

Soluccedilatildeo-padratildeo de hidrogenoftalato de potaacutessio (KHP) - triture levemente e depois seque em

estufa a 120 ordmC ateacute peso constante o hidrogenoftalato de potaacutessio (HOOCC6H4COOK) Dissolva

2125 mg em aacutegua destilada e dilua ateacute 1000 mL O KHP tem uma CQO teoacuterica de 1176

mgmg e a soluccedilatildeo anterior tem uma CQO teoacuterica de 250 mgL Esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante

3 meses se for guardada num frigoriacutefico e se natildeo for visiacutevel qualquer desenvolvimento

bioloacutegico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Procedimento experimental

A amostra deve conter um valor de CQO inferior a 250 mgL Efectuar diluiccedilotildees caso

necessaacuterio Analisar em duplicado Lave os tubos de cultura e os obturadores com H2SO4 a

20 antes de serem usados pela 1ordf vez para evitar a contaminaccedilatildeo Recorra agrave Tabela 1 para

obter os volumes adequados da amostra e dos reagentes

Coloque a amostra no tubo de cultura ou ampola e adicione a soluccedilatildeo de digestatildeo Deite

cuidadosamente o reagente de aacutecido sulfuacuterico fazendo-o escorrer pela parede Feche os

obturadores dos tubos ou sele as ampolas com firmeza e inverta-os vaacuterias vezes ateacute que os

reagentes se misturem completamente Use o voacutertex ateacute natildeo se notarem diferentes fases

Assim evita-se o aquecimento local no fundo do tubo e a possiacutevel projecccedilatildeo do seu conteuacutedo

ATENCcedilAtildeO Use uma protecccedilatildeo para o rosto (oacuteculos) e proteja as matildeos (luvas) do calor

produzido enquanto mexe o conteuacutedo dos tubos ou ampolas Cuidado com possiacuteveis

respingos

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Condutiacutemetro e ceacutelula condutimeacutetrica

Material de vidro

Soluccedilotildees padratildeo de calibraccedilatildeo do condutiviacutemetro

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Ligar o equipamento e seguir as instruccedilotildees de calibraccedilatildeo do mesmo Efectuar a leitura da

condutividade das amostras de aacutegua em estudo

Tratamento dos resultados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

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T1C Determinaccedilatildeo da Turvaccedilatildeo em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A turvaccedilatildeo de uma aacutegua eacute causada por diversos materiais em suspensatildeo e coloidais de

tamanho e natureza variados tais como lamas areias mateacuteria orgacircnica e inorgacircnica

finamente dividida compostos corados soluacuteveis placircncton e outros organismos microscoacutepicos

A presenccedila destes materiais em suspensatildeo numa amostra de aacutegua causa a dispersatildeo e a

absorccedilatildeo da luz que atravessa a amostra em lugar da sua transmissatildeo em linha recta A

turbidez eacute a expressatildeo dessa propriedade oacuteptica e eacute indicada em termos de unidades de

turvaccedilatildeo (NTU-Nephelometric Turbity Unit)

A origem dos soacutelidos numa aacutegua pode ser natural (partiacuteculas de rocha argila e silte como

tambeacutem algas e outros microrganismos) ou antropogecircnica (resiacuteduos industriais e domeacutesticosbem como microrganismos e erosatildeo)

A turvaccedilatildeo de origem natural normalmente natildeo coloca problemas sanitaacuterios directos mas eacute

esteticamente indesejaacutevel A de origem antropogeacutenica pode estar associada a compostos

toacutexicos e organismos patogecircnicos Tanto uma como outra diminuem a distacircncia de penetraccedilatildeo

da luz em copros de aacutegua podendo levar a desiquiliacutebrios nas biocenoses

Independentemente dos instrumentos utilizados as mediccedilotildees da turbidez seratildeo tanto mais

rigorosas e precisas se for dada a atenccedilatildeo devida agraves teacutecnicas de mediccedilatildeo Deve-se medir a

turbidez de uma amostra o quanto antes de forma a evitar alteraccedilotildees na sua temperatura

estado de floculaccedilatildeo e sedimentaccedilatildeo

Deve evitar-se tanto quanto possiacutevel a diluiccedilatildeo das amostras

Dadas as incertezas associadas agraves mediccedilotildees de turbidez os valores determinados devem ser

reportados da seguinte forma

Gama de valores (NTU) Arredondar para NTU mais proacuteximo de

0 ndash 10 005

1 ndash 10 01

10 ndash 40 140 ndash 100 5

100 ndash 400 10

400 ndash 1000 50

gt 1000 100

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Turbidiacutemetro ou Nefeloacutemetro

Soluccedilotildees padratildeo de formazina

Banho ultra-sons

Material de vidro e tubos para leitura da turbidez

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Homegeneize a amostra de forma suave de forma a natildeo introduzir bolhas de ar na amostra

Se existirem bolhas remova-as da amostra a analisar por exemplo atraveacutes da utilizaccedilatildeo de

ultra-sons (10 s maacutex)

Calibre o turbidiacutemetro (ou nefeloacutemetro) consoante as instruccedilotildees do fabricante

Efectue a leitura da(s) amostra(s)

Tratamento dos resultados

Determine a turvaccedilatildeo expressa em mgL de aacutegua analisada Comparar os seus resultados com

os restantes grupos

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T2 Determinaccedilatildeo da Cor (verdadeira e aparente) em aacutegua de rio e aacutegua

residual

Introduccedilatildeo

O termo ldquoCorrdquo eacute utilizado para designar a ldquoCor verdadeirardquo ou seja a cor de uma aacutegua cuja

turvaccedilatildeo foi removida O termo ldquoCor aparenterdquo designa natildeo soacute a cor conferida por substacircncias

dissolvidas mas tambeacutem a de mateacuteria em suspensatildeo A cor aparente determina-se na amostra

sem filtraccedilatildeo

Nos casos em que haacute muita mateacuteria coloidal ou em suspensatildeo devem ser determinadas tanto

a cor verdadeira como a cor aparente Os meacutetodos comumente aceites para remover a

turvaccedilatildeo satildeo a filtraccedilatildeo e a centrifugaccedilatildeo O primeiro pode interferir com a cor verdadeira e o

segundo apresenta resultados que podem variar com a quantidade de amostra e condiccedilotildees de

operaccedilatildeo Por estes motivos deve ser referido o preacutetratamento utilizado na determinaccedilatildeo da

cor verdadeira

A cor verdadeira de uma aacutegua eacute provocada pelo soacutelidos dissolvidos No caso de terem origem

natural satildeo normalmente provenientes da decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica e ferro e

manganecircs Nos casos de coloraccedilatildeo de origem antropogeacutenica as principais fontes satildeo os

resiacuteduos industriais e os esgotos domeacutesticos Estas substacircncias absorvem a radiaccedilatildeo solar

visiacutevel impedindo a sua penetraccedilatildeo na aacutegua e reduzindo em consequecircncia a acccedilatildeo

fotossinteacutetica das espeacutecies vegetais clorofiladas existentes no corpo receptor (particularmente

as algas)

A cor de uma amostra pode ser determinada por comparaccedilatildeo visual em que se compara a

amostra com soluccedilotildees coradas de concentraccedilatildeo conhecida ou com peccedilas calibradas de vidrocolorido O meacutetodo da platina-cobalto (ou do cloroplatinato) eacute um meacutetodo em que a unidade

de cor eacute a conferida por uma soluccedilatildeo 1 mgL de platina na forma de iatildeo cloroplatinato As

diversas tonalidades satildeo conseguidas por diferentes proporccedilotildees de platina e cobalto Este

meacutetodo eacute sobretudo adequado para aacutegua potaacutevel em que a coloraccedilatildeo presente eacute devida a

materiais naturais Os efluentes fortemente corados devem ser analisados atraveacutes de meacutetodos

espectrofotomeacutetricos

Sempre que eacute necessaacuterio efectuar diluiccedilotildees na determinaccedilatildeo da cor o resultado pode ser

alterado jaacute que a constituiccedilatildeo quiacutemica da amostra eacute alterada

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Soluccedilatildeo-padratildeo de cloroplatinato a 500 UC

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

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6 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

Pipetas automaacuteticas P1000 e P5000

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Preparar 6 padrotildees de concentraccedilotildees agrave sua escolha a partir da soluccedilatildeo-padratildeo de

cloroplatinato fornecida em balotildees de 50 mL conforme indica a Tabela 1

Tabela 1 Volume de soluccedilatildeo de cloroplatinato 500 UC a diluir a 50 mL para preparaccedilatildeo dos padrotildees

Padratildeo

UC

Volume de Soluccedilatildeo-padratildeo 500 UC

(mL)

5 0510 10

15 15

20 20

25 25

30 30

40 40

50 50

Ler a absorvacircncia dos padrotildees aλ = 455 nm (entre 385 nm e 470 nm) e traccedilar a curva de

calibraccedilatildeo do espectrofotoacutemetro ndash absorvacircncia vs UC Usar branco de aacutegua destilada

Obtida a curva de calibraccedilatildeo ler a absorvacircncia da amostra e obter a cor aparente Filtrar ou

centrifugar a amostra (se estiverem presentes mateacuterias em suspensatildeo) ler a absorvacircncia do

filtrado e determinar a cor real

Se a cor exceder a gama de unidades dos padrotildees deve proceder-se agrave sua diluiccedilatildeo

Determine o pH da amostra

Tratamento dos resultados

Caso a amostra seja diluiacuteda (balatildeo 50 mL) determine as unidades de cor da seguinte forma

Unidades = A50B

Em que

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A ndash unidades de cor da amostra diluiacuteda B ndash mL de amostra diluiacutedos

Reporte os resultados arredondados da seguinte forma

Unidades de cor Arredondar (mais proacuteximo)

1-50 1

51-100 5

101-250 10

251-500 20

Refira o pH da amostra

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T3 Determinaccedilatildeo da Dureza em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A dureza total de uma aacutegua eacute definida como a soma da concentraccedilatildeo de caacutelcio e magneacutesio

presentes nessa aacutegua sendo expressa em mgL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) Podem no

entanto estar tambeacutem presentes o Fe3+ e Si4+

O aacutecido etileno-diamina-tetraaceacutetico (EDTA (MM = 37224 gmol)) forma complexos estaacuteveis

com um grande nuacutemero de catiotildees como por exemplo Ca 2+ Mg2+ Ba2+ Cu2+ etc sempre na

proporccedilatildeo 11

Se se adicionar uma pequena quantidade de um corante como Eriocromo T a pH 10 + 01 a

soluccedilatildeo adquire a cor vermelho vinoso Se se titular essa soluccedilatildeo com EDTA os iotildees caacutelcio e

magneacutesio satildeo complexados e no fim da titulaccedilatildeo (quando todos esses iotildees forem

consumidos) a cor da soluccedilatildeo passa a azul O ponto final da titulaccedilatildeo eacute tanto melhor definido

quanto mais elevado for o pH No entanto natildeo eacute possiacutevel aumentar o pH para valores

demasiado altos devido possibilidade de precipitaccedilatildeo de CaCO3 ou de hidroacutexido de magneacutesio

(Mg(OH)2) e tambeacutem porque o corante muda de cor a pH elevado

Os valores parameacutetricos de dureza de aacuteguas satildeo Macia 0 - 75 mgL Pouco dura 75 - 150 mgL

Dura 150 - 300 mgL e Muito dura gt 300 mgL O valor expressa-se em mg de CaCO 3 por litro

de aacutegua analisada

A determinaccedilatildeo da dureza permanente faz-se apoacutes precipitaccedilatildeo e filtraccedilatildeo dos bicarbonatos

(dureza temporaacuteria)

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Placa de aquecimento

6 balotildees de Erlenmeyer de 250 mL

1 balatildeo graduado de 100 mL

1 bureta de 25 mL

1 pipeta graduada de 1 mL

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1 pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 50 25 e 100 mL (as duas uacuteltimas

destinam-se apenas a situaccedilotildees em que seja necessaacuterio utilizar um volume de amostra

diferente)

Aacutegua destilada recentemente fervida

Soluccedilatildeo tampatildeo 675 gL de cloreto de amoacutenio (NH4Cl) e 114 mLL de amoacutenio a 22 em NH3

Soluccedilatildeo de aacutecido cloriacutedrico (HCl) aprox 1 molL

Soluccedilatildeo indicadora de negro de eriocromio T

Soluccedilatildeo titulante de EDTA

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua potaacutevel recolhida no laboratoacuterio

Procedimento experimental

Dureza total

Medir 50 mL da amostra de aacutegua para um Erlenmeyer de 250 mL Adicionar 1 mL de soluccedilatildeo

tampatildeo e 6 gotas de soluccedilatildeo indicadora Esperar cerca de 5 min antes de iniciar a titulaccedilatildeo

Encher a bureta com a soluccedilatildeo titulante de EDTA e fazer-se a titulaccedilatildeo cujo ponto final eacute

detectado pela mudanccedila de cor da soluccedilatildeo indicadora (de vermelho vinoso para azul) O

volume de titulante gasto deve estar compreendido entre 1 e 5 mL Se tal natildeo acontecer

deveraacute proceder-se a uma diluiccedilatildeo ou utilizaccedilatildeo de um volume superior de amostra de forma

a que o volume gasto de titulante esteja dentro do volume indicado

Realizar o ensaio em triplicado

Terminado o ensaio lavar convenientemente a bureta e restante material de laboratoacuterio

Dureza permanente

Para um erlenmeyer de 250 mL meccedila 100 mL de amostra Levar agrave ebuliccedilatildeo durante 20 a 30

minutos de forma a precipitar completamente os bicarbonatos correspondentes agrave dureza

temporaacuteria No final arrefece-se a amostra rapidamente e transfere-se para um balatildeo

graduado de 100 mL Completa-se o volume com aacutegua recentemente fervida e fria

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Determina-se de seguida a dureza de forma idecircntica ao descrito para dureza total

Este ensaio natildeo se realiza se o volume de titulante gasto na determinaccedilatildeo da dureza total for

inferior a 1 mL

Tratamento dos resultados

Sendo

V ndash volume de toma de amostra expresso em mL

V1 ndash volume de soluccedilatildeo titulante gasto expresso em mL

Calcule a dureza das vaacuterias aacuteguas analisadas exprimindo os resultados arredondados agraves

deacutecimas da seguinte forma

Dureza em mgL de CaCO3 = 1000 V1V

Apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Norma Portuguesa NP-424 ndash Aacutegua ndash Determinaccedilatildeo das Durezas (1966)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T4 Determinaccedilatildeo dos Nitritos em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A importacircncia da presenccedila de nitritos em aacuteguas relaciona-se com o facto de ele constituir uma

das formas intermeacutedias da oxidaccedilatildeo do azoto e portanto de estar relacionado com ciclo do

azoto e ainda por ser ele proacuteprio nocivo para os humanos

O nitrito eacute um composto instaacutevel e pode oxidar-se ou reduzir-se conforme as condiccedilotildees do

meio

O princiacutepio do presente meacutetodo baseia-se na reacccedilatildeo entre o nitrito e a sulfanamida em meio

fortemente aacutecido originando um composto diazoacuteico vermelho que absorve a 537 nm

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Pipetas graduadas

Provetas

Vidro de reloacutegio

Balotildees volumeacutetricos de 50 mL

Espectrofotomeacutetro UV-Vis

Reagente de diazotaccedilatildeo ndash juntar 800 mL de aacutegua destilada 100 mL de aacutecido fosfoacuterico

concentrado (H3PO4) e 40 g de sulfanamida (C6H8O2N2S) Agitar para dissolver e juntar 2 g de

dicloreto de N-(1-naftiletilenodiamina) (C10H7NHCH2CH2NH22HCl) Agitar ateacute dissolver

completamente e completar o volume de 1000 mL A soluccedilatildeo manteacutem-se estaacutevel vaacuterios meses

se for conservada em frasco escuro no frigoriacutefico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo padratildeo de nitrito (1 mg N-NO2mL) ndash pesar 4929 g de nitrito de soacutedio e dissolver em

aacutegua destilada completando em balatildeo graduado o volume de 1000 mL Pipetar para outro

balatildeo de 1000 mL 10 mL da soluccedilatildeo anterior e completar o volume com aacutegua destilada

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido cloriacutedrico (13)

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

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Procedimento experimental

Preparaccedilatildeo da amostra ndash se o pH da amostra for superior a 10 e a alcalinidade total superior a

600 mgCaCO3l ajustar o pH a 60 com aacutecido cloriacutedrico

Curva de calibraccedilatildeo ndash medir rigorosamente para balotildees volumeacutetricos de 500 mL

respectivamente 0 1 2 5 10 20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de nitritos Completar o

volume com aacutegua destilada Adicionar a cada balatildeo 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo misturar

bem e aguardar o desenvolvimento de cor durante 10 minutos ler a absorvacircncias das soluccedilotildees

a 537 nm

Medir para um balatildeo volumeacutetrico de 50 mL 50 mL de amostra ou um volume menor

completando 50 mL com aacutegua destilada adicionar 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo e

aguardar 10 minutos antes de ler a absorvacircncia

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de nitrito nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo de nitrito na amostra em mg N-NO2L eacute dada por

mg N-NO2L = A x 50 B

Sendo

A ndash concentraccedilatildeo obtida a partir da curva de calibraccedilatildeo

B ndash volume de amostra tomada para anaacutelise expresso em mL

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

ASTM ldquoAnnual Book of ASTM Standardrdquo part 23 Philadelphia (1973)

AFNOR Recueil de Normes Franccedilaises ldquoEaux Method drsquoessaisrdquo 2eacuteme edition AFNOR Paris(1983)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

ISO 6777-1984 ndash Water quality ndash determination of nitrite ndash molecular absorption spectrometricmethod

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T5 Determinaccedilatildeo da Alcalinidade em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A alcalinidade de uma soluccedilatildeo eacute uma medida do seu poder tampatildeo Esta propriedade estaacute

associada agrave resistecircncia que a soluccedilatildeo tem a variaccedilotildees de pH por adiccedilatildeo de pequenas

quantidades de aacutecido ou de base As soluccedilotildees-tampatildeo satildeo constituiacutedas habitualmente por um

aacutecido ou uma base fracos e um sal da partiacutecula conjugada como por exemplo H 2CO3HCO3-

HCO3CO32- NH4

+NH3

A alcalinidade de uma aacutegua corresponde agrave presenccedila de iotildees HCO3- e CO3

- tambeacutem HO-

podendo ser determinada volumetricamente por titulaccedilatildeo com um aacutecido forte (H2SO4 ou HCl)

ou por potenciometria no caso das aacuteguas serem turvas ou coradas O processo volumeacutetrico

requer o uso de dois indicadores aacutecido-base um com zona de viragem a cerca de 8-83

(fenolftaleiacutena) e outro com zona de viragem entre 42 e 54 (alaranjado de metilo)

A maior parte das aacuteguas naturais de superfiacutecie tem pH compreendido entre 65 e 75 sendo a

alcalinidade sobretudo devida agrave presenccedila de quantidade de iatildeo hidrogenocarbonato Quanto

maior a quantidade deste iatildeo maior a alcalinidade e por consequecircncia maior a resistecircncia da

aacutegua a variaccedilotildees do pH

A alcalinidade de uma aacutegua pode ser classificada em simples e total

Alcalinidade simples - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus23CO e hidroacutexido

)minusOH Neste caso o indicador usado eacute a fenolftaleiacutena cuja zona de viragem inclui o pH do 1ordm

ponto de viragem

Alcalinidade total - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus2

3CO hidroacutexido )minusOH

e hidrogenocarbonato )minus3

HCO Neste caso usa-se o alaranjado de metilo cuja zona de

viragem inclui o pH do 2ordm ponto de viragem

No entanto haacute incompatibilidade na presenccedila simultacircnea de iotildees hidroacutexido (base forte) e

hidrogenocarbonato (partiacutecula anfoteacuterica) dado que reagem segundo a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )aqCOlO H aq HCOaqOH minusminusminus

+harr+2

323

podendo resultar uma soluccedilatildeo contendo apenas iatildeo carbonato ou par conjugadominusminus 2

33CO HCO

No iniacutecio da titulaccedilatildeo existe uma soluccedilatildeo baacutesica rosada pela fenolftaleiacutena Adicionando aacutecido

cloriacutedrico ateacute agrave viragem do indicador ocorre a transformaccedilatildeo dos iotildees carbonato em

hidrogenocarbonato

( ) ( ) ( )aq HCOaq H aqCOminus+minus

rarr+3

2

3

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Aleacutem dos iotildees hidrogenocarbonatos provenientes da transformaccedilatildeo anterior na soluccedilatildeo haacute

ainda iotildees hidrogenocarbonato jaacute existentes na aacutegua que satildeo titulados na presenccedila do

alaranjado de metilo de acordo com a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )lOHgCOaqHaqHCO223

+rarr++minus

As aacuteguas naturais podem natildeo apresentar coloraccedilatildeo roacutesea pela adiccedilatildeo de fenolftaleiacutena pelo

facto de terem uma concentraccedilatildeo muito baixa deminus2

3CO tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pela fenolftaleiacutena As aacuteguas naturais podem muito raramente apresentar

coloraccedilatildeo alaranjada pela adiccedilatildeo de alaranjado de metilo tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pelo alaranjado de metilo O processo quiacutemico pode traduzir-se pelas equaccedilotildees

A titulaccedilatildeo pode ser traduzida graficamente pela curva representada na figura que se segue

Ateacute ao primeiro ponto de equivalecircncia gasta-se um

volume V1 de titulante (soluccedilatildeo aacutecida)

correspondendo agraves reacccedilotildees 1 e 2 Desde o iniacutecio

do processo ateacute agrave viragem do alaranjado de metilo

gasta-se um volume V2 de titulante

Analisando a curva representada na Figura se

o V1 = 000 mL a uacutenica partiacutecula presente na soluccedilatildeo seraacute HCO3-

o V1 lt frac12 V2 existe CO32- e HCO3

-

o V1 = frac12 V2 existe apenas CO32-

o V1 gt frac12 V2 existe OH- e CO32-

o V1 = V2 soacute existe OH-

A alcalinidade eacute expressa em miligramas de carbonato e caacutelcio por litro de aacutegua mg CaCO3 por

litro de H2O ou seja ppm de CaCO3 Nos ecossistemas naturais a aacutegua apresenta uma

alcalinidade compreendida entre 20 e 200 ppm Uma alcalinidade inferior a 10 ppm indica uma

aacutegua com fraco poder tampatildeo ou seja incapaz de resistir a variaccedilotildees de pH

Figura Variaccedilatildeo do pH em funccedilatildeo do volume de HCl adicionado

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Bureta

FunilErlenmeyers de 250mL

Pipetas volumeacutetricas de 10000 mL

Pipetador

HCI asymp 01 moldm3

Soluccedilatildeo alcooacutelica de fenolftaleiacutena

Soluccedilatildeo a 005 de alaranjado de metilo

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Determinaccedilatildeo da alcalinidade pela fenolftaleiacutena ou alcalinidade simples

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo - Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI 01XXX moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 10 gotas de fenolftaleiacutena

Importante Deve aparecer a cor rosa caso contraacuterio conclui-se que a alcalinidade agrave

fenolftaleiacutena eacute nula e natildeo se realiza a titulaccedilatildeo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante ateacute desaparecimento da

cor roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

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Determinaccedilatildeo da alcalinidade pelo alaranjado de metilo ou alcalinidade total

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo -Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI asymp 01 moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 5 gotas de alaranjado de metilo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante O final da reacccedilatildeo eacute

detectado pela viragem da cor do indicador de amarelo para roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

Tratamento dos resultados

Determine a alcalinidade simples e total das amostras analisadas

A alcalinidade simplestotal da aacutegua expressa em mg CaCO3L eacute dada por

[ ] ( )

( )1000

33 timestimestimes

=

mLV

M mLV HCl

LmgCaCO

de Alcalinida Aacutegua

CaCO

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T6 Determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacuteguas engloba a quantificaccedilatildeo das formas NH3 e NH4+

Como estas partiacuteculas formam um par aacutecido-base conjugado a quantidade relativa de cada

uma delas existente numa dada soluccedilatildeo eacute dependente do seu pH

Tabela 1 Influecircncia do pH na relaccedilatildeo entre a forma protonada e desprotonada da amoacutenia

pH 6 7 8 9 10 11

NH3 0 1 4 25 78 96

NH4+

100 99 96 75 22 4

Os dois principais factores a influenciar a escolha do meacutetodo de anaacutelise do azoto amoniacal em

amostras de aacutegua satildeo a presenccedila de interferentes e a concentraccedilatildeo Na maioria dos casos a

determinaccedilatildeo directa soacute eacute possiacutevel nos casos das aacuteguas de consumo aacuteguas superficiais e

subterracircneas natildeo contaminadas e efluentes em que foi realizada com sucesso a nitrificaccedilatildeo

Nos restantes casos eacute usual a realizaccedilatildeo preacutevia de um passo de preacutevio de destilaccedilatildeo

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo baseia-se no facto de o reagente de Nessler (tetraiodomercurato)

reagir com a amoacutenia em meio alcalino e formar um composto corado amarelo cuja

intensidade de cor se mede entre os 400 e os 425 nm A cor e a turvaccedilatildeo das amostras podem

interferir com esta determinaccedilatildeo bem como compostos que possam reagir nestas condiccedilotildees

com o reagente de Nessler (como aminas cetonas e aacutelcoois)

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo directa embora mais sujeito a interferecircncias eacute bastante mais

expedito do que o da destilaccedilatildeo preacutevia Eacute aplicaacutevel desde que natildeo se pretenda uma precisatildeo

superior a 2 mgL

Material e meacutetodos

Material e ReagentesMaterial de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Pipetador

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Cuvetes

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Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

Soluccedilatildeo de tampatildeo borato - Juntar 88 mL de NaOH 01 N a 500 mL de soluccedilatildeo 0025 N (95 g

Na2B4O710H2OL) de tetraborato de soacutedio e completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute

preparada

Soluccedilatildeo de sulfito de soacutedio (09 gL) ndash Pesar 09 g de NaNO2 e dissolver em aacutegua destilada

Completar o volume de 100 mL Esta soluccedilatildeo deve ser preparada no dia

Soluccedilatildeo de NaOH 6 N ndash Pesar 240 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Deixar arrefecer e

perfazer o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de NaOH 1 N ndash Pesar 40 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Perfazer o volume

de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico 1N ndash Pipetar 27 mL de H2SO4 concentrado com d=181 para um

balatildeo de 1000 mL contendo jaacute cerca de 500 mL de aacutegua destilada Misturar bem e adicionar

mais aacutegua destilada ateacute quase 1000 mL Misturar bem deixar arrefecer e completar 1000 mL

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido boacuterico ndash dissolver 20 g de H3PO3 em aacutegua destilada completar o volume de

1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de sulfato de zinco ndash dissolver em aacutegua destilada 100 g de ZnSO 47H2O e completar o

volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de EDTA ndash dissolver 50 mg de EDTA em 60 mL de aacutegua destilada contendo 10 g de

NaOH Se necessaacuterio aquecer um pouco para facilitar um pouco a dissoluccedilatildeo Deixar arrefecer

e completar o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de Rochelle ndash dissolver 50 g de sal de Rochelle KNaC4H4O64H2O em 100 mL de aacutegua

destilada ferver ateacute reduzir o volume ateacute 70 mL para eliminar a amoacutenia que pode acompanhar

o sal deixar arrefecer e completar de novo o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de Nessler ndash dissolver 100 g de HgI2 e 70 g de KI em 75 mL de aacutegua destilada

misturar bem com agitaccedilatildeo suave (Soluccedilatildeo A) adicionar esta soluccedilatildeo a uma soluccedilatildeo jaacute friapreparada por dissoluccedilatildeo de 160 g de NaOH em 500 mL de aacutegua destilada (Soluccedilatildeo B)

Completar o volume de 1000 mL e guardar em frasco de vidro escuro Soluccedilatildeo jaacute preparada

Obs Testar este reagente com uma soluccedilatildeo de amoacutenia 01 mg N-NH4+L A coloraccedilatildeo amarela deve

aparecer ao fim de 10 min

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Soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia ndash dissolver em aacutegua destilada 3819 g de NH4Cl anidro e seco a 100

ordmC completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Destilaccedilatildeo preacutevia ndash Neutralizar previamente a amostra e adicionar 25 mL de tampatildeo borato

por cada 500 mL de amostra Ajustar o pH a 95 com NaOH 6N Para a destilaccedilatildeo medir 500

mL de amostra para um balatildeo de destilaccedilatildeo com um condensador vertical Proceder agrave

destilaccedilatildeo e receber o destilado (300 mL) em 50 mL de aacutecido boacuterico Completar 500 mL com

aacutegua destilada

Preparaccedilatildeo das amostras para a Nesslerizaccedilatildeo directa ndash adicionar 1 mL de soluccedilatildeo de sulfato

de zinco por cada 100 mL de amostra para provocar a coagulaccedilatildeo de substacircncias em

suspensatildeo Adicionar soluccedilatildeo de NaOH 1 N ateacute obter pH=105 agitar bem deixar repousar e

filtrar o sobrenadante

Padrotildees de calibraccedilatildeo ndash Medir para balotildees volumeacutetricos de 50 mL respectivamente 05 10

20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia Complete o volume com aacutegua destilada

Para realizar a calibraccedilatildeo proceda como descrito no procedimento de determinaccedilatildeo a seguir

Determinaccedilatildeo ndash Medir em balotildees de 50 mL 50 mL de amostra (tratada ou destilada senecessaacuterio) Se existir caacutelcio ou magneacutesio adicionar uma gota de soluccedilatildeo de EDTA ou 1 ou 2

gotas de soluccedilatildeo de Rochelle Misturar bem e juntar 2 mL de reagente de Nessler no caso de

ter usado a soluccedilatildeo de EDTA e 1 mL no caso de ter utilizado a soluccedilatildeo de Rochelle Deixar

desenvolver a cor durante 10 min e ler absorvacircncia a 410 nm Analise as duas amostras

disponiacuteveis com e sem tratamento preacutevio

Nota ndash todos os reagentes devem ser preparados com aacutegua destilada isenta de amoacutenia

Tratamento dos resultados

Determine atraveacutes da curva de calibraccedilatildeo a concentraccedilatildeo de N-NH4+ nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo N-NH4+ nas amostras analisadas expressa em mg N-NH4

+L eacute dada por

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Amostras natildeo destiladas

B

A50 L)NHN(mg 4

times=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Amostras destiladas

DC

BA50 L)NHN(mg 4

times

timestimes=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de destilado que se completou (mL)

C ndash Volume de destilado que se tomou (mL)D ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Bibliografia

A I Vogel ldquoVogel Anaacutelise Inorgacircnica Quantitativardquo 4a ed (1981)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T7 Determinaccedilatildeo da Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) em aacutegua

residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) tambeacutem designada por COD (do inglecircs Chemical

Oxygen Demand) eacute usada como uma medida do oxigeacutenio equivalente agrave fracccedilatildeo orgacircnica da

amostra susceptiacutevel de ser oxidada por um oxidante quiacutemico eneacutergico Outras anaacutelises para a

quantificaccedilatildeo do carbono orgacircnico satildeo a Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio CBO e o Carbono

Orgacircnico Total COT Para certos tipos de amostras a CQO pode ser empiricamente

relacionada com a CBO e com o COT Depois de estabelecida a correlaccedilatildeo esta anaacutelise eacute uacutetil

para efeito de monitorizaccedilatildeo e controlo

O meacutetodo do refluxo com dicromato eacute preferiacutevel a outros que usem outros oxidantes devido agrave

sua maior capacidade de oxidaccedilatildeo aplicabilidade a uma grande variedade de amostras e

facilidade de manipulaccedilatildeo A maioria dos compostos orgacircnicos eacute oxidada em 95 a 100 do

valor teoacuterico A piridina e outros compostos do mesmo tipo apenas satildeo oxidados enquanto

estiverem em contacto com o oxidante O amoniacuteaco quer da amostra quer o libertado a

partir da mateacuteria orgacircnica que conteacutem azoto soacute eacute oxidado na presenccedila duma concentraccedilatildeo

significativa de iotildees cloreto livres

SELECCcedilAtildeO DO MEacuteTODO

O meacutetodo do refluxo aberto eacute o mais utilizado para uma grande variedade de amostras com

valores de CQO entre 5 mgL e 50 mgL no qual de preferecircncia se usam grandes volumes de

amostra Os meacutetodos de refluxo fechado satildeo mais econoacutemicos no que se refere ao uso de

reagentes de sais metaacutelicos mas eacute necessaacuterio homogeneizar as amostras que contenham

soacutelidos suspensos para obter resultados reprodutiacuteveis As ampolas e tubos de cultura com

reagentes previamente medidos encontram-se disponiacuteveis comercialmente

INTERFEREcircNCIAS E LIMITACcedilOtildeES

Os compostos alifaacuteticos volaacuteteis de cadeia aberta satildeo oxidados em pequena extensatildeo Isto

ocorre em parte devido ao facto dos compostos orgacircnicos volaacuteteis estarem presentes no

espaccedilo gasoso natildeo entrando em contacto com o liacutequido oxidante Consegue-se uma oxidaccedilatildeo

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mais efectiva destes compostos alifaacuteticos de cadeia aberta adicionando sulfato de prata

(Ag2SO4) como catalisador Contudo o Ag2SO4 reage com o cloro bromo e iodo originando

precipitados que soacute satildeo oxidados parcialmente As interferecircncias devidas agrave presenccedila de

haletos podem ser grandemente ultrapassadas embora pensa-se natildeo completamente por

complexaccedilatildeo com sulfato de mercuacuterio (HgSO4) antes de iniciar o refluxo Embora seja

aconselhaacutevel 1 g de HgSO4 para 50 mL de amostra pode-se usar uma quantidade menor

quando a concentraccedilatildeo de cloretos for inferior a 2000 mgL desde que se mantenha uma

relaccedilatildeo HgSO4Cl- de 101 Natildeo use este meacutetodo para amostras que contenham Cl- em

concentraccedilatildeo superior a 2000 mgL Haacute outras teacutecnicas para determinar a CQO em aacuteguas

salinas Os nitritos (NO-) apresentam uma CQO de 11 mgmg expressa como massa de O2 por

massa de azoto (NO2-- N) Esta interferecircncia eacute normalmente considerada insignificante e por

isso desprezada uma vez que as concentraccedilotildees de NO2-- N nas aacuteguas raramente excedem o

valor de 2 mgL Para eliminar uma interferecircncia significativa devida ao NO2- adicione 10 mg

de aacutecido sulfacircmico por cada miligrama de NO2-- N presente no volume de amostra usado

adicione a mesma quantidade de aacutecido sulfacircmico ao recipiente de refluxo que conteacutem o

branco de aacutegua destilada As espeacutecies inorgacircnicas reduzidas tais como o iatildeo ferroso sulfureto

manganeacutesio manganoso etc satildeo quantitativamente oxidadas nas condiccedilotildees do ensaio Para

amostras que contenham quantidades significativas destas espeacutecies pode assumir-se a

oxidaccedilatildeo estequiomeacutetrica a partir da concentraccedilatildeo inicial das espeacutecies interferentes e corrigir

o valor obtido para a CQO

MEacuteTODO TITULOMEacuteTRICO ndash REFLUXO FECHADO

Este meacutetodo baseia-se no facto de a maioria dos compostos orgacircnicos serem oxidados por

uma mistura de aacutecido croacutemico e sulfuacuterico em ebuliccedilatildeo A amostra eacute refluxada numa soluccedilatildeo

fortemente aacutecida com uma quantidade conhecida de dicromato de potaacutessio (K2Cr2O7) em

excesso na presenccedila de um catalisador (Ag+) Apoacutes a digestatildeo o dicromato de potaacutessio natildeo

reduzido eacute quantificado por titulaccedilatildeo com sulfato de ferro e amoniacuteaco

e relacionada com o valor de CQO da amostra (6 mol de FAS ou Fe2+ equivalem a 1 mol de

dicromato ou 15 mol de O2)

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O tempo-padratildeo de 2 h para o refluxo pode ser reduzido quando se verificar que periacuteodos

mais curtos originam os mesmos resultados

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Material de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Tubos de digestatildeo - Use tubos de cultura de borossilicato de 16 mm x 150 mm (satildeo estes os

disponiacuteveis nas aulas) 20 mm x 150 mm ou ainda 25 mm x 150 mm com obturadores

roscados revestidos com TFE Como alternativa use ampolas de borossilicato com 10 mL de

capacidade e diacircmetro entre 19 mm e 20 mm Os graves danos que podem surgir nos

obturadores da maioria dos tubos de cultura durante o periacuteodo de digestatildeo satildeo uma

potencial fonte de contaminaccedilatildeo e aumentam as probabilidades de perda Soacute deve usar uma

estufa para a digestatildeo em tubo de cultura depois de saber que 2 h de exposiccedilatildeo a 150 ordmC natildeo

danificam os obturadores Confirme a qualidade dos tubos e rolhas antes de os utilizar Soacute os

tubos da marca Schott (tampa vermelha) podem ir agrave estufa No bloco de aquecimento tambeacutem

se podem usar os tubos de pirex (tampa escura)

Bloco de aquecimento ou digestor de liga de alumiacutenio com 45 mm a 50 mm de altura e com

aberturas de tamanho suficiente para se ajustarem aos tubos de cultura ou ampolas Para

operar a 150 oCplusmn 2 oC

Soluccedilatildeo de digestatildeo de dicromato de potaacutessio 00167 molL - adicione a aproximadamente

500 mL de aacutegua destilada 4913 g de K2Cr2O7 reagente de grau 1 previamente seco a 103 ordmC

durante 2 h 167 mL de H2SO4 concentrado e 333 g de HgSO4 Dissolva deixe arrefecer ateacute agrave

temperatura ambiente e dilua ateacute 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de aacutecido sulfuacuterico - adicione Ag2SO4 puro em cristais ou em poacute a aacutecido sulfuacuterico

concentrado na proporccedilatildeo de 55 g de Ag2SO4 para 1 kg de H2SO4 Deixe em repouso um ou

dois dias para dissolver o Ag2SO4 Este reagente e o anterior satildeo fornecidos em dispensadores

volumeacutetricos Verificar sempre se o volume estaacute correctamente regulado Soluccedilatildeo jaacute

preparada

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Indicador de ferroiacutena - dissolva 1485 g de monohidrato de fenantrolina e 695 mg de

FeSO47H2O em aacutegua destilada e dilua ateacute 100 mL De preferecircncia este indicador deve ser

comprado jaacute preparado Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo titulante de sulfato de amoacutenio ferroso (FAZ do inglecircs) ~ 010 molL - dissolva 392 g de

Fe(NH4)2(SO4)26H2O em aacutegua destilada Adicione 20 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado

Arrefeccedila e dilua ateacute 1000 mL Padronize a soluccedilatildeo diariamente com a soluccedilatildeo padratildeo de

dicromato Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido sulfacircmico soacute eacute necessaacuterio quando se pretender eliminar a interferecircncia de nitritos

Soluccedilatildeo-padratildeo de hidrogenoftalato de potaacutessio (KHP) - triture levemente e depois seque em

estufa a 120 ordmC ateacute peso constante o hidrogenoftalato de potaacutessio (HOOCC6H4COOK) Dissolva

2125 mg em aacutegua destilada e dilua ateacute 1000 mL O KHP tem uma CQO teoacuterica de 1176

mgmg e a soluccedilatildeo anterior tem uma CQO teoacuterica de 250 mgL Esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante

3 meses se for guardada num frigoriacutefico e se natildeo for visiacutevel qualquer desenvolvimento

bioloacutegico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Procedimento experimental

A amostra deve conter um valor de CQO inferior a 250 mgL Efectuar diluiccedilotildees caso

necessaacuterio Analisar em duplicado Lave os tubos de cultura e os obturadores com H2SO4 a

20 antes de serem usados pela 1ordf vez para evitar a contaminaccedilatildeo Recorra agrave Tabela 1 para

obter os volumes adequados da amostra e dos reagentes

Coloque a amostra no tubo de cultura ou ampola e adicione a soluccedilatildeo de digestatildeo Deite

cuidadosamente o reagente de aacutecido sulfuacuterico fazendo-o escorrer pela parede Feche os

obturadores dos tubos ou sele as ampolas com firmeza e inverta-os vaacuterias vezes ateacute que os

reagentes se misturem completamente Use o voacutertex ateacute natildeo se notarem diferentes fases

Assim evita-se o aquecimento local no fundo do tubo e a possiacutevel projecccedilatildeo do seu conteuacutedo

ATENCcedilAtildeO Use uma protecccedilatildeo para o rosto (oacuteculos) e proteja as matildeos (luvas) do calor

produzido enquanto mexe o conteuacutedo dos tubos ou ampolas Cuidado com possiacuteveis

respingos

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T1C Determinaccedilatildeo da Turvaccedilatildeo em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A turvaccedilatildeo de uma aacutegua eacute causada por diversos materiais em suspensatildeo e coloidais de

tamanho e natureza variados tais como lamas areias mateacuteria orgacircnica e inorgacircnica

finamente dividida compostos corados soluacuteveis placircncton e outros organismos microscoacutepicos

A presenccedila destes materiais em suspensatildeo numa amostra de aacutegua causa a dispersatildeo e a

absorccedilatildeo da luz que atravessa a amostra em lugar da sua transmissatildeo em linha recta A

turbidez eacute a expressatildeo dessa propriedade oacuteptica e eacute indicada em termos de unidades de

turvaccedilatildeo (NTU-Nephelometric Turbity Unit)

A origem dos soacutelidos numa aacutegua pode ser natural (partiacuteculas de rocha argila e silte como

tambeacutem algas e outros microrganismos) ou antropogecircnica (resiacuteduos industriais e domeacutesticosbem como microrganismos e erosatildeo)

A turvaccedilatildeo de origem natural normalmente natildeo coloca problemas sanitaacuterios directos mas eacute

esteticamente indesejaacutevel A de origem antropogeacutenica pode estar associada a compostos

toacutexicos e organismos patogecircnicos Tanto uma como outra diminuem a distacircncia de penetraccedilatildeo

da luz em copros de aacutegua podendo levar a desiquiliacutebrios nas biocenoses

Independentemente dos instrumentos utilizados as mediccedilotildees da turbidez seratildeo tanto mais

rigorosas e precisas se for dada a atenccedilatildeo devida agraves teacutecnicas de mediccedilatildeo Deve-se medir a

turbidez de uma amostra o quanto antes de forma a evitar alteraccedilotildees na sua temperatura

estado de floculaccedilatildeo e sedimentaccedilatildeo

Deve evitar-se tanto quanto possiacutevel a diluiccedilatildeo das amostras

Dadas as incertezas associadas agraves mediccedilotildees de turbidez os valores determinados devem ser

reportados da seguinte forma

Gama de valores (NTU) Arredondar para NTU mais proacuteximo de

0 ndash 10 005

1 ndash 10 01

10 ndash 40 140 ndash 100 5

100 ndash 400 10

400 ndash 1000 50

gt 1000 100

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Turbidiacutemetro ou Nefeloacutemetro

Soluccedilotildees padratildeo de formazina

Banho ultra-sons

Material de vidro e tubos para leitura da turbidez

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Homegeneize a amostra de forma suave de forma a natildeo introduzir bolhas de ar na amostra

Se existirem bolhas remova-as da amostra a analisar por exemplo atraveacutes da utilizaccedilatildeo de

ultra-sons (10 s maacutex)

Calibre o turbidiacutemetro (ou nefeloacutemetro) consoante as instruccedilotildees do fabricante

Efectue a leitura da(s) amostra(s)

Tratamento dos resultados

Determine a turvaccedilatildeo expressa em mgL de aacutegua analisada Comparar os seus resultados com

os restantes grupos

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T2 Determinaccedilatildeo da Cor (verdadeira e aparente) em aacutegua de rio e aacutegua

residual

Introduccedilatildeo

O termo ldquoCorrdquo eacute utilizado para designar a ldquoCor verdadeirardquo ou seja a cor de uma aacutegua cuja

turvaccedilatildeo foi removida O termo ldquoCor aparenterdquo designa natildeo soacute a cor conferida por substacircncias

dissolvidas mas tambeacutem a de mateacuteria em suspensatildeo A cor aparente determina-se na amostra

sem filtraccedilatildeo

Nos casos em que haacute muita mateacuteria coloidal ou em suspensatildeo devem ser determinadas tanto

a cor verdadeira como a cor aparente Os meacutetodos comumente aceites para remover a

turvaccedilatildeo satildeo a filtraccedilatildeo e a centrifugaccedilatildeo O primeiro pode interferir com a cor verdadeira e o

segundo apresenta resultados que podem variar com a quantidade de amostra e condiccedilotildees de

operaccedilatildeo Por estes motivos deve ser referido o preacutetratamento utilizado na determinaccedilatildeo da

cor verdadeira

A cor verdadeira de uma aacutegua eacute provocada pelo soacutelidos dissolvidos No caso de terem origem

natural satildeo normalmente provenientes da decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica e ferro e

manganecircs Nos casos de coloraccedilatildeo de origem antropogeacutenica as principais fontes satildeo os

resiacuteduos industriais e os esgotos domeacutesticos Estas substacircncias absorvem a radiaccedilatildeo solar

visiacutevel impedindo a sua penetraccedilatildeo na aacutegua e reduzindo em consequecircncia a acccedilatildeo

fotossinteacutetica das espeacutecies vegetais clorofiladas existentes no corpo receptor (particularmente

as algas)

A cor de uma amostra pode ser determinada por comparaccedilatildeo visual em que se compara a

amostra com soluccedilotildees coradas de concentraccedilatildeo conhecida ou com peccedilas calibradas de vidrocolorido O meacutetodo da platina-cobalto (ou do cloroplatinato) eacute um meacutetodo em que a unidade

de cor eacute a conferida por uma soluccedilatildeo 1 mgL de platina na forma de iatildeo cloroplatinato As

diversas tonalidades satildeo conseguidas por diferentes proporccedilotildees de platina e cobalto Este

meacutetodo eacute sobretudo adequado para aacutegua potaacutevel em que a coloraccedilatildeo presente eacute devida a

materiais naturais Os efluentes fortemente corados devem ser analisados atraveacutes de meacutetodos

espectrofotomeacutetricos

Sempre que eacute necessaacuterio efectuar diluiccedilotildees na determinaccedilatildeo da cor o resultado pode ser

alterado jaacute que a constituiccedilatildeo quiacutemica da amostra eacute alterada

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Soluccedilatildeo-padratildeo de cloroplatinato a 500 UC

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

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6 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

Pipetas automaacuteticas P1000 e P5000

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Preparar 6 padrotildees de concentraccedilotildees agrave sua escolha a partir da soluccedilatildeo-padratildeo de

cloroplatinato fornecida em balotildees de 50 mL conforme indica a Tabela 1

Tabela 1 Volume de soluccedilatildeo de cloroplatinato 500 UC a diluir a 50 mL para preparaccedilatildeo dos padrotildees

Padratildeo

UC

Volume de Soluccedilatildeo-padratildeo 500 UC

(mL)

5 0510 10

15 15

20 20

25 25

30 30

40 40

50 50

Ler a absorvacircncia dos padrotildees aλ = 455 nm (entre 385 nm e 470 nm) e traccedilar a curva de

calibraccedilatildeo do espectrofotoacutemetro ndash absorvacircncia vs UC Usar branco de aacutegua destilada

Obtida a curva de calibraccedilatildeo ler a absorvacircncia da amostra e obter a cor aparente Filtrar ou

centrifugar a amostra (se estiverem presentes mateacuterias em suspensatildeo) ler a absorvacircncia do

filtrado e determinar a cor real

Se a cor exceder a gama de unidades dos padrotildees deve proceder-se agrave sua diluiccedilatildeo

Determine o pH da amostra

Tratamento dos resultados

Caso a amostra seja diluiacuteda (balatildeo 50 mL) determine as unidades de cor da seguinte forma

Unidades = A50B

Em que

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A ndash unidades de cor da amostra diluiacuteda B ndash mL de amostra diluiacutedos

Reporte os resultados arredondados da seguinte forma

Unidades de cor Arredondar (mais proacuteximo)

1-50 1

51-100 5

101-250 10

251-500 20

Refira o pH da amostra

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T3 Determinaccedilatildeo da Dureza em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A dureza total de uma aacutegua eacute definida como a soma da concentraccedilatildeo de caacutelcio e magneacutesio

presentes nessa aacutegua sendo expressa em mgL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) Podem no

entanto estar tambeacutem presentes o Fe3+ e Si4+

O aacutecido etileno-diamina-tetraaceacutetico (EDTA (MM = 37224 gmol)) forma complexos estaacuteveis

com um grande nuacutemero de catiotildees como por exemplo Ca 2+ Mg2+ Ba2+ Cu2+ etc sempre na

proporccedilatildeo 11

Se se adicionar uma pequena quantidade de um corante como Eriocromo T a pH 10 + 01 a

soluccedilatildeo adquire a cor vermelho vinoso Se se titular essa soluccedilatildeo com EDTA os iotildees caacutelcio e

magneacutesio satildeo complexados e no fim da titulaccedilatildeo (quando todos esses iotildees forem

consumidos) a cor da soluccedilatildeo passa a azul O ponto final da titulaccedilatildeo eacute tanto melhor definido

quanto mais elevado for o pH No entanto natildeo eacute possiacutevel aumentar o pH para valores

demasiado altos devido possibilidade de precipitaccedilatildeo de CaCO3 ou de hidroacutexido de magneacutesio

(Mg(OH)2) e tambeacutem porque o corante muda de cor a pH elevado

Os valores parameacutetricos de dureza de aacuteguas satildeo Macia 0 - 75 mgL Pouco dura 75 - 150 mgL

Dura 150 - 300 mgL e Muito dura gt 300 mgL O valor expressa-se em mg de CaCO 3 por litro

de aacutegua analisada

A determinaccedilatildeo da dureza permanente faz-se apoacutes precipitaccedilatildeo e filtraccedilatildeo dos bicarbonatos

(dureza temporaacuteria)

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Placa de aquecimento

6 balotildees de Erlenmeyer de 250 mL

1 balatildeo graduado de 100 mL

1 bureta de 25 mL

1 pipeta graduada de 1 mL

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1 pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 50 25 e 100 mL (as duas uacuteltimas

destinam-se apenas a situaccedilotildees em que seja necessaacuterio utilizar um volume de amostra

diferente)

Aacutegua destilada recentemente fervida

Soluccedilatildeo tampatildeo 675 gL de cloreto de amoacutenio (NH4Cl) e 114 mLL de amoacutenio a 22 em NH3

Soluccedilatildeo de aacutecido cloriacutedrico (HCl) aprox 1 molL

Soluccedilatildeo indicadora de negro de eriocromio T

Soluccedilatildeo titulante de EDTA

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua potaacutevel recolhida no laboratoacuterio

Procedimento experimental

Dureza total

Medir 50 mL da amostra de aacutegua para um Erlenmeyer de 250 mL Adicionar 1 mL de soluccedilatildeo

tampatildeo e 6 gotas de soluccedilatildeo indicadora Esperar cerca de 5 min antes de iniciar a titulaccedilatildeo

Encher a bureta com a soluccedilatildeo titulante de EDTA e fazer-se a titulaccedilatildeo cujo ponto final eacute

detectado pela mudanccedila de cor da soluccedilatildeo indicadora (de vermelho vinoso para azul) O

volume de titulante gasto deve estar compreendido entre 1 e 5 mL Se tal natildeo acontecer

deveraacute proceder-se a uma diluiccedilatildeo ou utilizaccedilatildeo de um volume superior de amostra de forma

a que o volume gasto de titulante esteja dentro do volume indicado

Realizar o ensaio em triplicado

Terminado o ensaio lavar convenientemente a bureta e restante material de laboratoacuterio

Dureza permanente

Para um erlenmeyer de 250 mL meccedila 100 mL de amostra Levar agrave ebuliccedilatildeo durante 20 a 30

minutos de forma a precipitar completamente os bicarbonatos correspondentes agrave dureza

temporaacuteria No final arrefece-se a amostra rapidamente e transfere-se para um balatildeo

graduado de 100 mL Completa-se o volume com aacutegua recentemente fervida e fria

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Determina-se de seguida a dureza de forma idecircntica ao descrito para dureza total

Este ensaio natildeo se realiza se o volume de titulante gasto na determinaccedilatildeo da dureza total for

inferior a 1 mL

Tratamento dos resultados

Sendo

V ndash volume de toma de amostra expresso em mL

V1 ndash volume de soluccedilatildeo titulante gasto expresso em mL

Calcule a dureza das vaacuterias aacuteguas analisadas exprimindo os resultados arredondados agraves

deacutecimas da seguinte forma

Dureza em mgL de CaCO3 = 1000 V1V

Apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Norma Portuguesa NP-424 ndash Aacutegua ndash Determinaccedilatildeo das Durezas (1966)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T4 Determinaccedilatildeo dos Nitritos em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A importacircncia da presenccedila de nitritos em aacuteguas relaciona-se com o facto de ele constituir uma

das formas intermeacutedias da oxidaccedilatildeo do azoto e portanto de estar relacionado com ciclo do

azoto e ainda por ser ele proacuteprio nocivo para os humanos

O nitrito eacute um composto instaacutevel e pode oxidar-se ou reduzir-se conforme as condiccedilotildees do

meio

O princiacutepio do presente meacutetodo baseia-se na reacccedilatildeo entre o nitrito e a sulfanamida em meio

fortemente aacutecido originando um composto diazoacuteico vermelho que absorve a 537 nm

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Pipetas graduadas

Provetas

Vidro de reloacutegio

Balotildees volumeacutetricos de 50 mL

Espectrofotomeacutetro UV-Vis

Reagente de diazotaccedilatildeo ndash juntar 800 mL de aacutegua destilada 100 mL de aacutecido fosfoacuterico

concentrado (H3PO4) e 40 g de sulfanamida (C6H8O2N2S) Agitar para dissolver e juntar 2 g de

dicloreto de N-(1-naftiletilenodiamina) (C10H7NHCH2CH2NH22HCl) Agitar ateacute dissolver

completamente e completar o volume de 1000 mL A soluccedilatildeo manteacutem-se estaacutevel vaacuterios meses

se for conservada em frasco escuro no frigoriacutefico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo padratildeo de nitrito (1 mg N-NO2mL) ndash pesar 4929 g de nitrito de soacutedio e dissolver em

aacutegua destilada completando em balatildeo graduado o volume de 1000 mL Pipetar para outro

balatildeo de 1000 mL 10 mL da soluccedilatildeo anterior e completar o volume com aacutegua destilada

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido cloriacutedrico (13)

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

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Procedimento experimental

Preparaccedilatildeo da amostra ndash se o pH da amostra for superior a 10 e a alcalinidade total superior a

600 mgCaCO3l ajustar o pH a 60 com aacutecido cloriacutedrico

Curva de calibraccedilatildeo ndash medir rigorosamente para balotildees volumeacutetricos de 500 mL

respectivamente 0 1 2 5 10 20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de nitritos Completar o

volume com aacutegua destilada Adicionar a cada balatildeo 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo misturar

bem e aguardar o desenvolvimento de cor durante 10 minutos ler a absorvacircncias das soluccedilotildees

a 537 nm

Medir para um balatildeo volumeacutetrico de 50 mL 50 mL de amostra ou um volume menor

completando 50 mL com aacutegua destilada adicionar 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo e

aguardar 10 minutos antes de ler a absorvacircncia

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de nitrito nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo de nitrito na amostra em mg N-NO2L eacute dada por

mg N-NO2L = A x 50 B

Sendo

A ndash concentraccedilatildeo obtida a partir da curva de calibraccedilatildeo

B ndash volume de amostra tomada para anaacutelise expresso em mL

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

ASTM ldquoAnnual Book of ASTM Standardrdquo part 23 Philadelphia (1973)

AFNOR Recueil de Normes Franccedilaises ldquoEaux Method drsquoessaisrdquo 2eacuteme edition AFNOR Paris(1983)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

ISO 6777-1984 ndash Water quality ndash determination of nitrite ndash molecular absorption spectrometricmethod

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T5 Determinaccedilatildeo da Alcalinidade em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A alcalinidade de uma soluccedilatildeo eacute uma medida do seu poder tampatildeo Esta propriedade estaacute

associada agrave resistecircncia que a soluccedilatildeo tem a variaccedilotildees de pH por adiccedilatildeo de pequenas

quantidades de aacutecido ou de base As soluccedilotildees-tampatildeo satildeo constituiacutedas habitualmente por um

aacutecido ou uma base fracos e um sal da partiacutecula conjugada como por exemplo H 2CO3HCO3-

HCO3CO32- NH4

+NH3

A alcalinidade de uma aacutegua corresponde agrave presenccedila de iotildees HCO3- e CO3

- tambeacutem HO-

podendo ser determinada volumetricamente por titulaccedilatildeo com um aacutecido forte (H2SO4 ou HCl)

ou por potenciometria no caso das aacuteguas serem turvas ou coradas O processo volumeacutetrico

requer o uso de dois indicadores aacutecido-base um com zona de viragem a cerca de 8-83

(fenolftaleiacutena) e outro com zona de viragem entre 42 e 54 (alaranjado de metilo)

A maior parte das aacuteguas naturais de superfiacutecie tem pH compreendido entre 65 e 75 sendo a

alcalinidade sobretudo devida agrave presenccedila de quantidade de iatildeo hidrogenocarbonato Quanto

maior a quantidade deste iatildeo maior a alcalinidade e por consequecircncia maior a resistecircncia da

aacutegua a variaccedilotildees do pH

A alcalinidade de uma aacutegua pode ser classificada em simples e total

Alcalinidade simples - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus23CO e hidroacutexido

)minusOH Neste caso o indicador usado eacute a fenolftaleiacutena cuja zona de viragem inclui o pH do 1ordm

ponto de viragem

Alcalinidade total - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus2

3CO hidroacutexido )minusOH

e hidrogenocarbonato )minus3

HCO Neste caso usa-se o alaranjado de metilo cuja zona de

viragem inclui o pH do 2ordm ponto de viragem

No entanto haacute incompatibilidade na presenccedila simultacircnea de iotildees hidroacutexido (base forte) e

hidrogenocarbonato (partiacutecula anfoteacuterica) dado que reagem segundo a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )aqCOlO H aq HCOaqOH minusminusminus

+harr+2

323

podendo resultar uma soluccedilatildeo contendo apenas iatildeo carbonato ou par conjugadominusminus 2

33CO HCO

No iniacutecio da titulaccedilatildeo existe uma soluccedilatildeo baacutesica rosada pela fenolftaleiacutena Adicionando aacutecido

cloriacutedrico ateacute agrave viragem do indicador ocorre a transformaccedilatildeo dos iotildees carbonato em

hidrogenocarbonato

( ) ( ) ( )aq HCOaq H aqCOminus+minus

rarr+3

2

3

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Aleacutem dos iotildees hidrogenocarbonatos provenientes da transformaccedilatildeo anterior na soluccedilatildeo haacute

ainda iotildees hidrogenocarbonato jaacute existentes na aacutegua que satildeo titulados na presenccedila do

alaranjado de metilo de acordo com a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )lOHgCOaqHaqHCO223

+rarr++minus

As aacuteguas naturais podem natildeo apresentar coloraccedilatildeo roacutesea pela adiccedilatildeo de fenolftaleiacutena pelo

facto de terem uma concentraccedilatildeo muito baixa deminus2

3CO tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pela fenolftaleiacutena As aacuteguas naturais podem muito raramente apresentar

coloraccedilatildeo alaranjada pela adiccedilatildeo de alaranjado de metilo tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pelo alaranjado de metilo O processo quiacutemico pode traduzir-se pelas equaccedilotildees

A titulaccedilatildeo pode ser traduzida graficamente pela curva representada na figura que se segue

Ateacute ao primeiro ponto de equivalecircncia gasta-se um

volume V1 de titulante (soluccedilatildeo aacutecida)

correspondendo agraves reacccedilotildees 1 e 2 Desde o iniacutecio

do processo ateacute agrave viragem do alaranjado de metilo

gasta-se um volume V2 de titulante

Analisando a curva representada na Figura se

o V1 = 000 mL a uacutenica partiacutecula presente na soluccedilatildeo seraacute HCO3-

o V1 lt frac12 V2 existe CO32- e HCO3

-

o V1 = frac12 V2 existe apenas CO32-

o V1 gt frac12 V2 existe OH- e CO32-

o V1 = V2 soacute existe OH-

A alcalinidade eacute expressa em miligramas de carbonato e caacutelcio por litro de aacutegua mg CaCO3 por

litro de H2O ou seja ppm de CaCO3 Nos ecossistemas naturais a aacutegua apresenta uma

alcalinidade compreendida entre 20 e 200 ppm Uma alcalinidade inferior a 10 ppm indica uma

aacutegua com fraco poder tampatildeo ou seja incapaz de resistir a variaccedilotildees de pH

Figura Variaccedilatildeo do pH em funccedilatildeo do volume de HCl adicionado

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Bureta

FunilErlenmeyers de 250mL

Pipetas volumeacutetricas de 10000 mL

Pipetador

HCI asymp 01 moldm3

Soluccedilatildeo alcooacutelica de fenolftaleiacutena

Soluccedilatildeo a 005 de alaranjado de metilo

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Determinaccedilatildeo da alcalinidade pela fenolftaleiacutena ou alcalinidade simples

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo - Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI 01XXX moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 10 gotas de fenolftaleiacutena

Importante Deve aparecer a cor rosa caso contraacuterio conclui-se que a alcalinidade agrave

fenolftaleiacutena eacute nula e natildeo se realiza a titulaccedilatildeo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante ateacute desaparecimento da

cor roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

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Determinaccedilatildeo da alcalinidade pelo alaranjado de metilo ou alcalinidade total

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo -Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI asymp 01 moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 5 gotas de alaranjado de metilo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante O final da reacccedilatildeo eacute

detectado pela viragem da cor do indicador de amarelo para roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

Tratamento dos resultados

Determine a alcalinidade simples e total das amostras analisadas

A alcalinidade simplestotal da aacutegua expressa em mg CaCO3L eacute dada por

[ ] ( )

( )1000

33 timestimestimes

=

mLV

M mLV HCl

LmgCaCO

de Alcalinida Aacutegua

CaCO

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T6 Determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacuteguas engloba a quantificaccedilatildeo das formas NH3 e NH4+

Como estas partiacuteculas formam um par aacutecido-base conjugado a quantidade relativa de cada

uma delas existente numa dada soluccedilatildeo eacute dependente do seu pH

Tabela 1 Influecircncia do pH na relaccedilatildeo entre a forma protonada e desprotonada da amoacutenia

pH 6 7 8 9 10 11

NH3 0 1 4 25 78 96

NH4+

100 99 96 75 22 4

Os dois principais factores a influenciar a escolha do meacutetodo de anaacutelise do azoto amoniacal em

amostras de aacutegua satildeo a presenccedila de interferentes e a concentraccedilatildeo Na maioria dos casos a

determinaccedilatildeo directa soacute eacute possiacutevel nos casos das aacuteguas de consumo aacuteguas superficiais e

subterracircneas natildeo contaminadas e efluentes em que foi realizada com sucesso a nitrificaccedilatildeo

Nos restantes casos eacute usual a realizaccedilatildeo preacutevia de um passo de preacutevio de destilaccedilatildeo

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo baseia-se no facto de o reagente de Nessler (tetraiodomercurato)

reagir com a amoacutenia em meio alcalino e formar um composto corado amarelo cuja

intensidade de cor se mede entre os 400 e os 425 nm A cor e a turvaccedilatildeo das amostras podem

interferir com esta determinaccedilatildeo bem como compostos que possam reagir nestas condiccedilotildees

com o reagente de Nessler (como aminas cetonas e aacutelcoois)

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo directa embora mais sujeito a interferecircncias eacute bastante mais

expedito do que o da destilaccedilatildeo preacutevia Eacute aplicaacutevel desde que natildeo se pretenda uma precisatildeo

superior a 2 mgL

Material e meacutetodos

Material e ReagentesMaterial de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Pipetador

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Cuvetes

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Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

Soluccedilatildeo de tampatildeo borato - Juntar 88 mL de NaOH 01 N a 500 mL de soluccedilatildeo 0025 N (95 g

Na2B4O710H2OL) de tetraborato de soacutedio e completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute

preparada

Soluccedilatildeo de sulfito de soacutedio (09 gL) ndash Pesar 09 g de NaNO2 e dissolver em aacutegua destilada

Completar o volume de 100 mL Esta soluccedilatildeo deve ser preparada no dia

Soluccedilatildeo de NaOH 6 N ndash Pesar 240 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Deixar arrefecer e

perfazer o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de NaOH 1 N ndash Pesar 40 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Perfazer o volume

de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico 1N ndash Pipetar 27 mL de H2SO4 concentrado com d=181 para um

balatildeo de 1000 mL contendo jaacute cerca de 500 mL de aacutegua destilada Misturar bem e adicionar

mais aacutegua destilada ateacute quase 1000 mL Misturar bem deixar arrefecer e completar 1000 mL

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido boacuterico ndash dissolver 20 g de H3PO3 em aacutegua destilada completar o volume de

1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de sulfato de zinco ndash dissolver em aacutegua destilada 100 g de ZnSO 47H2O e completar o

volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de EDTA ndash dissolver 50 mg de EDTA em 60 mL de aacutegua destilada contendo 10 g de

NaOH Se necessaacuterio aquecer um pouco para facilitar um pouco a dissoluccedilatildeo Deixar arrefecer

e completar o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de Rochelle ndash dissolver 50 g de sal de Rochelle KNaC4H4O64H2O em 100 mL de aacutegua

destilada ferver ateacute reduzir o volume ateacute 70 mL para eliminar a amoacutenia que pode acompanhar

o sal deixar arrefecer e completar de novo o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de Nessler ndash dissolver 100 g de HgI2 e 70 g de KI em 75 mL de aacutegua destilada

misturar bem com agitaccedilatildeo suave (Soluccedilatildeo A) adicionar esta soluccedilatildeo a uma soluccedilatildeo jaacute friapreparada por dissoluccedilatildeo de 160 g de NaOH em 500 mL de aacutegua destilada (Soluccedilatildeo B)

Completar o volume de 1000 mL e guardar em frasco de vidro escuro Soluccedilatildeo jaacute preparada

Obs Testar este reagente com uma soluccedilatildeo de amoacutenia 01 mg N-NH4+L A coloraccedilatildeo amarela deve

aparecer ao fim de 10 min

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Soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia ndash dissolver em aacutegua destilada 3819 g de NH4Cl anidro e seco a 100

ordmC completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Destilaccedilatildeo preacutevia ndash Neutralizar previamente a amostra e adicionar 25 mL de tampatildeo borato

por cada 500 mL de amostra Ajustar o pH a 95 com NaOH 6N Para a destilaccedilatildeo medir 500

mL de amostra para um balatildeo de destilaccedilatildeo com um condensador vertical Proceder agrave

destilaccedilatildeo e receber o destilado (300 mL) em 50 mL de aacutecido boacuterico Completar 500 mL com

aacutegua destilada

Preparaccedilatildeo das amostras para a Nesslerizaccedilatildeo directa ndash adicionar 1 mL de soluccedilatildeo de sulfato

de zinco por cada 100 mL de amostra para provocar a coagulaccedilatildeo de substacircncias em

suspensatildeo Adicionar soluccedilatildeo de NaOH 1 N ateacute obter pH=105 agitar bem deixar repousar e

filtrar o sobrenadante

Padrotildees de calibraccedilatildeo ndash Medir para balotildees volumeacutetricos de 50 mL respectivamente 05 10

20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia Complete o volume com aacutegua destilada

Para realizar a calibraccedilatildeo proceda como descrito no procedimento de determinaccedilatildeo a seguir

Determinaccedilatildeo ndash Medir em balotildees de 50 mL 50 mL de amostra (tratada ou destilada senecessaacuterio) Se existir caacutelcio ou magneacutesio adicionar uma gota de soluccedilatildeo de EDTA ou 1 ou 2

gotas de soluccedilatildeo de Rochelle Misturar bem e juntar 2 mL de reagente de Nessler no caso de

ter usado a soluccedilatildeo de EDTA e 1 mL no caso de ter utilizado a soluccedilatildeo de Rochelle Deixar

desenvolver a cor durante 10 min e ler absorvacircncia a 410 nm Analise as duas amostras

disponiacuteveis com e sem tratamento preacutevio

Nota ndash todos os reagentes devem ser preparados com aacutegua destilada isenta de amoacutenia

Tratamento dos resultados

Determine atraveacutes da curva de calibraccedilatildeo a concentraccedilatildeo de N-NH4+ nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo N-NH4+ nas amostras analisadas expressa em mg N-NH4

+L eacute dada por

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Amostras natildeo destiladas

B

A50 L)NHN(mg 4

times=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Amostras destiladas

DC

BA50 L)NHN(mg 4

times

timestimes=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de destilado que se completou (mL)

C ndash Volume de destilado que se tomou (mL)D ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Bibliografia

A I Vogel ldquoVogel Anaacutelise Inorgacircnica Quantitativardquo 4a ed (1981)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T7 Determinaccedilatildeo da Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) em aacutegua

residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) tambeacutem designada por COD (do inglecircs Chemical

Oxygen Demand) eacute usada como uma medida do oxigeacutenio equivalente agrave fracccedilatildeo orgacircnica da

amostra susceptiacutevel de ser oxidada por um oxidante quiacutemico eneacutergico Outras anaacutelises para a

quantificaccedilatildeo do carbono orgacircnico satildeo a Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio CBO e o Carbono

Orgacircnico Total COT Para certos tipos de amostras a CQO pode ser empiricamente

relacionada com a CBO e com o COT Depois de estabelecida a correlaccedilatildeo esta anaacutelise eacute uacutetil

para efeito de monitorizaccedilatildeo e controlo

O meacutetodo do refluxo com dicromato eacute preferiacutevel a outros que usem outros oxidantes devido agrave

sua maior capacidade de oxidaccedilatildeo aplicabilidade a uma grande variedade de amostras e

facilidade de manipulaccedilatildeo A maioria dos compostos orgacircnicos eacute oxidada em 95 a 100 do

valor teoacuterico A piridina e outros compostos do mesmo tipo apenas satildeo oxidados enquanto

estiverem em contacto com o oxidante O amoniacuteaco quer da amostra quer o libertado a

partir da mateacuteria orgacircnica que conteacutem azoto soacute eacute oxidado na presenccedila duma concentraccedilatildeo

significativa de iotildees cloreto livres

SELECCcedilAtildeO DO MEacuteTODO

O meacutetodo do refluxo aberto eacute o mais utilizado para uma grande variedade de amostras com

valores de CQO entre 5 mgL e 50 mgL no qual de preferecircncia se usam grandes volumes de

amostra Os meacutetodos de refluxo fechado satildeo mais econoacutemicos no que se refere ao uso de

reagentes de sais metaacutelicos mas eacute necessaacuterio homogeneizar as amostras que contenham

soacutelidos suspensos para obter resultados reprodutiacuteveis As ampolas e tubos de cultura com

reagentes previamente medidos encontram-se disponiacuteveis comercialmente

INTERFEREcircNCIAS E LIMITACcedilOtildeES

Os compostos alifaacuteticos volaacuteteis de cadeia aberta satildeo oxidados em pequena extensatildeo Isto

ocorre em parte devido ao facto dos compostos orgacircnicos volaacuteteis estarem presentes no

espaccedilo gasoso natildeo entrando em contacto com o liacutequido oxidante Consegue-se uma oxidaccedilatildeo

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mais efectiva destes compostos alifaacuteticos de cadeia aberta adicionando sulfato de prata

(Ag2SO4) como catalisador Contudo o Ag2SO4 reage com o cloro bromo e iodo originando

precipitados que soacute satildeo oxidados parcialmente As interferecircncias devidas agrave presenccedila de

haletos podem ser grandemente ultrapassadas embora pensa-se natildeo completamente por

complexaccedilatildeo com sulfato de mercuacuterio (HgSO4) antes de iniciar o refluxo Embora seja

aconselhaacutevel 1 g de HgSO4 para 50 mL de amostra pode-se usar uma quantidade menor

quando a concentraccedilatildeo de cloretos for inferior a 2000 mgL desde que se mantenha uma

relaccedilatildeo HgSO4Cl- de 101 Natildeo use este meacutetodo para amostras que contenham Cl- em

concentraccedilatildeo superior a 2000 mgL Haacute outras teacutecnicas para determinar a CQO em aacuteguas

salinas Os nitritos (NO-) apresentam uma CQO de 11 mgmg expressa como massa de O2 por

massa de azoto (NO2-- N) Esta interferecircncia eacute normalmente considerada insignificante e por

isso desprezada uma vez que as concentraccedilotildees de NO2-- N nas aacuteguas raramente excedem o

valor de 2 mgL Para eliminar uma interferecircncia significativa devida ao NO2- adicione 10 mg

de aacutecido sulfacircmico por cada miligrama de NO2-- N presente no volume de amostra usado

adicione a mesma quantidade de aacutecido sulfacircmico ao recipiente de refluxo que conteacutem o

branco de aacutegua destilada As espeacutecies inorgacircnicas reduzidas tais como o iatildeo ferroso sulfureto

manganeacutesio manganoso etc satildeo quantitativamente oxidadas nas condiccedilotildees do ensaio Para

amostras que contenham quantidades significativas destas espeacutecies pode assumir-se a

oxidaccedilatildeo estequiomeacutetrica a partir da concentraccedilatildeo inicial das espeacutecies interferentes e corrigir

o valor obtido para a CQO

MEacuteTODO TITULOMEacuteTRICO ndash REFLUXO FECHADO

Este meacutetodo baseia-se no facto de a maioria dos compostos orgacircnicos serem oxidados por

uma mistura de aacutecido croacutemico e sulfuacuterico em ebuliccedilatildeo A amostra eacute refluxada numa soluccedilatildeo

fortemente aacutecida com uma quantidade conhecida de dicromato de potaacutessio (K2Cr2O7) em

excesso na presenccedila de um catalisador (Ag+) Apoacutes a digestatildeo o dicromato de potaacutessio natildeo

reduzido eacute quantificado por titulaccedilatildeo com sulfato de ferro e amoniacuteaco

e relacionada com o valor de CQO da amostra (6 mol de FAS ou Fe2+ equivalem a 1 mol de

dicromato ou 15 mol de O2)

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O tempo-padratildeo de 2 h para o refluxo pode ser reduzido quando se verificar que periacuteodos

mais curtos originam os mesmos resultados

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Material de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Tubos de digestatildeo - Use tubos de cultura de borossilicato de 16 mm x 150 mm (satildeo estes os

disponiacuteveis nas aulas) 20 mm x 150 mm ou ainda 25 mm x 150 mm com obturadores

roscados revestidos com TFE Como alternativa use ampolas de borossilicato com 10 mL de

capacidade e diacircmetro entre 19 mm e 20 mm Os graves danos que podem surgir nos

obturadores da maioria dos tubos de cultura durante o periacuteodo de digestatildeo satildeo uma

potencial fonte de contaminaccedilatildeo e aumentam as probabilidades de perda Soacute deve usar uma

estufa para a digestatildeo em tubo de cultura depois de saber que 2 h de exposiccedilatildeo a 150 ordmC natildeo

danificam os obturadores Confirme a qualidade dos tubos e rolhas antes de os utilizar Soacute os

tubos da marca Schott (tampa vermelha) podem ir agrave estufa No bloco de aquecimento tambeacutem

se podem usar os tubos de pirex (tampa escura)

Bloco de aquecimento ou digestor de liga de alumiacutenio com 45 mm a 50 mm de altura e com

aberturas de tamanho suficiente para se ajustarem aos tubos de cultura ou ampolas Para

operar a 150 oCplusmn 2 oC

Soluccedilatildeo de digestatildeo de dicromato de potaacutessio 00167 molL - adicione a aproximadamente

500 mL de aacutegua destilada 4913 g de K2Cr2O7 reagente de grau 1 previamente seco a 103 ordmC

durante 2 h 167 mL de H2SO4 concentrado e 333 g de HgSO4 Dissolva deixe arrefecer ateacute agrave

temperatura ambiente e dilua ateacute 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de aacutecido sulfuacuterico - adicione Ag2SO4 puro em cristais ou em poacute a aacutecido sulfuacuterico

concentrado na proporccedilatildeo de 55 g de Ag2SO4 para 1 kg de H2SO4 Deixe em repouso um ou

dois dias para dissolver o Ag2SO4 Este reagente e o anterior satildeo fornecidos em dispensadores

volumeacutetricos Verificar sempre se o volume estaacute correctamente regulado Soluccedilatildeo jaacute

preparada

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Indicador de ferroiacutena - dissolva 1485 g de monohidrato de fenantrolina e 695 mg de

FeSO47H2O em aacutegua destilada e dilua ateacute 100 mL De preferecircncia este indicador deve ser

comprado jaacute preparado Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo titulante de sulfato de amoacutenio ferroso (FAZ do inglecircs) ~ 010 molL - dissolva 392 g de

Fe(NH4)2(SO4)26H2O em aacutegua destilada Adicione 20 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado

Arrefeccedila e dilua ateacute 1000 mL Padronize a soluccedilatildeo diariamente com a soluccedilatildeo padratildeo de

dicromato Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido sulfacircmico soacute eacute necessaacuterio quando se pretender eliminar a interferecircncia de nitritos

Soluccedilatildeo-padratildeo de hidrogenoftalato de potaacutessio (KHP) - triture levemente e depois seque em

estufa a 120 ordmC ateacute peso constante o hidrogenoftalato de potaacutessio (HOOCC6H4COOK) Dissolva

2125 mg em aacutegua destilada e dilua ateacute 1000 mL O KHP tem uma CQO teoacuterica de 1176

mgmg e a soluccedilatildeo anterior tem uma CQO teoacuterica de 250 mgL Esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante

3 meses se for guardada num frigoriacutefico e se natildeo for visiacutevel qualquer desenvolvimento

bioloacutegico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Procedimento experimental

A amostra deve conter um valor de CQO inferior a 250 mgL Efectuar diluiccedilotildees caso

necessaacuterio Analisar em duplicado Lave os tubos de cultura e os obturadores com H2SO4 a

20 antes de serem usados pela 1ordf vez para evitar a contaminaccedilatildeo Recorra agrave Tabela 1 para

obter os volumes adequados da amostra e dos reagentes

Coloque a amostra no tubo de cultura ou ampola e adicione a soluccedilatildeo de digestatildeo Deite

cuidadosamente o reagente de aacutecido sulfuacuterico fazendo-o escorrer pela parede Feche os

obturadores dos tubos ou sele as ampolas com firmeza e inverta-os vaacuterias vezes ateacute que os

reagentes se misturem completamente Use o voacutertex ateacute natildeo se notarem diferentes fases

Assim evita-se o aquecimento local no fundo do tubo e a possiacutevel projecccedilatildeo do seu conteuacutedo

ATENCcedilAtildeO Use uma protecccedilatildeo para o rosto (oacuteculos) e proteja as matildeos (luvas) do calor

produzido enquanto mexe o conteuacutedo dos tubos ou ampolas Cuidado com possiacuteveis

respingos

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Turbidiacutemetro ou Nefeloacutemetro

Soluccedilotildees padratildeo de formazina

Banho ultra-sons

Material de vidro e tubos para leitura da turbidez

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Homegeneize a amostra de forma suave de forma a natildeo introduzir bolhas de ar na amostra

Se existirem bolhas remova-as da amostra a analisar por exemplo atraveacutes da utilizaccedilatildeo de

ultra-sons (10 s maacutex)

Calibre o turbidiacutemetro (ou nefeloacutemetro) consoante as instruccedilotildees do fabricante

Efectue a leitura da(s) amostra(s)

Tratamento dos resultados

Determine a turvaccedilatildeo expressa em mgL de aacutegua analisada Comparar os seus resultados com

os restantes grupos

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T2 Determinaccedilatildeo da Cor (verdadeira e aparente) em aacutegua de rio e aacutegua

residual

Introduccedilatildeo

O termo ldquoCorrdquo eacute utilizado para designar a ldquoCor verdadeirardquo ou seja a cor de uma aacutegua cuja

turvaccedilatildeo foi removida O termo ldquoCor aparenterdquo designa natildeo soacute a cor conferida por substacircncias

dissolvidas mas tambeacutem a de mateacuteria em suspensatildeo A cor aparente determina-se na amostra

sem filtraccedilatildeo

Nos casos em que haacute muita mateacuteria coloidal ou em suspensatildeo devem ser determinadas tanto

a cor verdadeira como a cor aparente Os meacutetodos comumente aceites para remover a

turvaccedilatildeo satildeo a filtraccedilatildeo e a centrifugaccedilatildeo O primeiro pode interferir com a cor verdadeira e o

segundo apresenta resultados que podem variar com a quantidade de amostra e condiccedilotildees de

operaccedilatildeo Por estes motivos deve ser referido o preacutetratamento utilizado na determinaccedilatildeo da

cor verdadeira

A cor verdadeira de uma aacutegua eacute provocada pelo soacutelidos dissolvidos No caso de terem origem

natural satildeo normalmente provenientes da decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica e ferro e

manganecircs Nos casos de coloraccedilatildeo de origem antropogeacutenica as principais fontes satildeo os

resiacuteduos industriais e os esgotos domeacutesticos Estas substacircncias absorvem a radiaccedilatildeo solar

visiacutevel impedindo a sua penetraccedilatildeo na aacutegua e reduzindo em consequecircncia a acccedilatildeo

fotossinteacutetica das espeacutecies vegetais clorofiladas existentes no corpo receptor (particularmente

as algas)

A cor de uma amostra pode ser determinada por comparaccedilatildeo visual em que se compara a

amostra com soluccedilotildees coradas de concentraccedilatildeo conhecida ou com peccedilas calibradas de vidrocolorido O meacutetodo da platina-cobalto (ou do cloroplatinato) eacute um meacutetodo em que a unidade

de cor eacute a conferida por uma soluccedilatildeo 1 mgL de platina na forma de iatildeo cloroplatinato As

diversas tonalidades satildeo conseguidas por diferentes proporccedilotildees de platina e cobalto Este

meacutetodo eacute sobretudo adequado para aacutegua potaacutevel em que a coloraccedilatildeo presente eacute devida a

materiais naturais Os efluentes fortemente corados devem ser analisados atraveacutes de meacutetodos

espectrofotomeacutetricos

Sempre que eacute necessaacuterio efectuar diluiccedilotildees na determinaccedilatildeo da cor o resultado pode ser

alterado jaacute que a constituiccedilatildeo quiacutemica da amostra eacute alterada

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Soluccedilatildeo-padratildeo de cloroplatinato a 500 UC

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

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6 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

Pipetas automaacuteticas P1000 e P5000

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Preparar 6 padrotildees de concentraccedilotildees agrave sua escolha a partir da soluccedilatildeo-padratildeo de

cloroplatinato fornecida em balotildees de 50 mL conforme indica a Tabela 1

Tabela 1 Volume de soluccedilatildeo de cloroplatinato 500 UC a diluir a 50 mL para preparaccedilatildeo dos padrotildees

Padratildeo

UC

Volume de Soluccedilatildeo-padratildeo 500 UC

(mL)

5 0510 10

15 15

20 20

25 25

30 30

40 40

50 50

Ler a absorvacircncia dos padrotildees aλ = 455 nm (entre 385 nm e 470 nm) e traccedilar a curva de

calibraccedilatildeo do espectrofotoacutemetro ndash absorvacircncia vs UC Usar branco de aacutegua destilada

Obtida a curva de calibraccedilatildeo ler a absorvacircncia da amostra e obter a cor aparente Filtrar ou

centrifugar a amostra (se estiverem presentes mateacuterias em suspensatildeo) ler a absorvacircncia do

filtrado e determinar a cor real

Se a cor exceder a gama de unidades dos padrotildees deve proceder-se agrave sua diluiccedilatildeo

Determine o pH da amostra

Tratamento dos resultados

Caso a amostra seja diluiacuteda (balatildeo 50 mL) determine as unidades de cor da seguinte forma

Unidades = A50B

Em que

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A ndash unidades de cor da amostra diluiacuteda B ndash mL de amostra diluiacutedos

Reporte os resultados arredondados da seguinte forma

Unidades de cor Arredondar (mais proacuteximo)

1-50 1

51-100 5

101-250 10

251-500 20

Refira o pH da amostra

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T3 Determinaccedilatildeo da Dureza em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A dureza total de uma aacutegua eacute definida como a soma da concentraccedilatildeo de caacutelcio e magneacutesio

presentes nessa aacutegua sendo expressa em mgL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) Podem no

entanto estar tambeacutem presentes o Fe3+ e Si4+

O aacutecido etileno-diamina-tetraaceacutetico (EDTA (MM = 37224 gmol)) forma complexos estaacuteveis

com um grande nuacutemero de catiotildees como por exemplo Ca 2+ Mg2+ Ba2+ Cu2+ etc sempre na

proporccedilatildeo 11

Se se adicionar uma pequena quantidade de um corante como Eriocromo T a pH 10 + 01 a

soluccedilatildeo adquire a cor vermelho vinoso Se se titular essa soluccedilatildeo com EDTA os iotildees caacutelcio e

magneacutesio satildeo complexados e no fim da titulaccedilatildeo (quando todos esses iotildees forem

consumidos) a cor da soluccedilatildeo passa a azul O ponto final da titulaccedilatildeo eacute tanto melhor definido

quanto mais elevado for o pH No entanto natildeo eacute possiacutevel aumentar o pH para valores

demasiado altos devido possibilidade de precipitaccedilatildeo de CaCO3 ou de hidroacutexido de magneacutesio

(Mg(OH)2) e tambeacutem porque o corante muda de cor a pH elevado

Os valores parameacutetricos de dureza de aacuteguas satildeo Macia 0 - 75 mgL Pouco dura 75 - 150 mgL

Dura 150 - 300 mgL e Muito dura gt 300 mgL O valor expressa-se em mg de CaCO 3 por litro

de aacutegua analisada

A determinaccedilatildeo da dureza permanente faz-se apoacutes precipitaccedilatildeo e filtraccedilatildeo dos bicarbonatos

(dureza temporaacuteria)

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Placa de aquecimento

6 balotildees de Erlenmeyer de 250 mL

1 balatildeo graduado de 100 mL

1 bureta de 25 mL

1 pipeta graduada de 1 mL

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1 pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 50 25 e 100 mL (as duas uacuteltimas

destinam-se apenas a situaccedilotildees em que seja necessaacuterio utilizar um volume de amostra

diferente)

Aacutegua destilada recentemente fervida

Soluccedilatildeo tampatildeo 675 gL de cloreto de amoacutenio (NH4Cl) e 114 mLL de amoacutenio a 22 em NH3

Soluccedilatildeo de aacutecido cloriacutedrico (HCl) aprox 1 molL

Soluccedilatildeo indicadora de negro de eriocromio T

Soluccedilatildeo titulante de EDTA

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua potaacutevel recolhida no laboratoacuterio

Procedimento experimental

Dureza total

Medir 50 mL da amostra de aacutegua para um Erlenmeyer de 250 mL Adicionar 1 mL de soluccedilatildeo

tampatildeo e 6 gotas de soluccedilatildeo indicadora Esperar cerca de 5 min antes de iniciar a titulaccedilatildeo

Encher a bureta com a soluccedilatildeo titulante de EDTA e fazer-se a titulaccedilatildeo cujo ponto final eacute

detectado pela mudanccedila de cor da soluccedilatildeo indicadora (de vermelho vinoso para azul) O

volume de titulante gasto deve estar compreendido entre 1 e 5 mL Se tal natildeo acontecer

deveraacute proceder-se a uma diluiccedilatildeo ou utilizaccedilatildeo de um volume superior de amostra de forma

a que o volume gasto de titulante esteja dentro do volume indicado

Realizar o ensaio em triplicado

Terminado o ensaio lavar convenientemente a bureta e restante material de laboratoacuterio

Dureza permanente

Para um erlenmeyer de 250 mL meccedila 100 mL de amostra Levar agrave ebuliccedilatildeo durante 20 a 30

minutos de forma a precipitar completamente os bicarbonatos correspondentes agrave dureza

temporaacuteria No final arrefece-se a amostra rapidamente e transfere-se para um balatildeo

graduado de 100 mL Completa-se o volume com aacutegua recentemente fervida e fria

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Determina-se de seguida a dureza de forma idecircntica ao descrito para dureza total

Este ensaio natildeo se realiza se o volume de titulante gasto na determinaccedilatildeo da dureza total for

inferior a 1 mL

Tratamento dos resultados

Sendo

V ndash volume de toma de amostra expresso em mL

V1 ndash volume de soluccedilatildeo titulante gasto expresso em mL

Calcule a dureza das vaacuterias aacuteguas analisadas exprimindo os resultados arredondados agraves

deacutecimas da seguinte forma

Dureza em mgL de CaCO3 = 1000 V1V

Apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Norma Portuguesa NP-424 ndash Aacutegua ndash Determinaccedilatildeo das Durezas (1966)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T4 Determinaccedilatildeo dos Nitritos em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A importacircncia da presenccedila de nitritos em aacuteguas relaciona-se com o facto de ele constituir uma

das formas intermeacutedias da oxidaccedilatildeo do azoto e portanto de estar relacionado com ciclo do

azoto e ainda por ser ele proacuteprio nocivo para os humanos

O nitrito eacute um composto instaacutevel e pode oxidar-se ou reduzir-se conforme as condiccedilotildees do

meio

O princiacutepio do presente meacutetodo baseia-se na reacccedilatildeo entre o nitrito e a sulfanamida em meio

fortemente aacutecido originando um composto diazoacuteico vermelho que absorve a 537 nm

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Pipetas graduadas

Provetas

Vidro de reloacutegio

Balotildees volumeacutetricos de 50 mL

Espectrofotomeacutetro UV-Vis

Reagente de diazotaccedilatildeo ndash juntar 800 mL de aacutegua destilada 100 mL de aacutecido fosfoacuterico

concentrado (H3PO4) e 40 g de sulfanamida (C6H8O2N2S) Agitar para dissolver e juntar 2 g de

dicloreto de N-(1-naftiletilenodiamina) (C10H7NHCH2CH2NH22HCl) Agitar ateacute dissolver

completamente e completar o volume de 1000 mL A soluccedilatildeo manteacutem-se estaacutevel vaacuterios meses

se for conservada em frasco escuro no frigoriacutefico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo padratildeo de nitrito (1 mg N-NO2mL) ndash pesar 4929 g de nitrito de soacutedio e dissolver em

aacutegua destilada completando em balatildeo graduado o volume de 1000 mL Pipetar para outro

balatildeo de 1000 mL 10 mL da soluccedilatildeo anterior e completar o volume com aacutegua destilada

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido cloriacutedrico (13)

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

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Procedimento experimental

Preparaccedilatildeo da amostra ndash se o pH da amostra for superior a 10 e a alcalinidade total superior a

600 mgCaCO3l ajustar o pH a 60 com aacutecido cloriacutedrico

Curva de calibraccedilatildeo ndash medir rigorosamente para balotildees volumeacutetricos de 500 mL

respectivamente 0 1 2 5 10 20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de nitritos Completar o

volume com aacutegua destilada Adicionar a cada balatildeo 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo misturar

bem e aguardar o desenvolvimento de cor durante 10 minutos ler a absorvacircncias das soluccedilotildees

a 537 nm

Medir para um balatildeo volumeacutetrico de 50 mL 50 mL de amostra ou um volume menor

completando 50 mL com aacutegua destilada adicionar 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo e

aguardar 10 minutos antes de ler a absorvacircncia

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de nitrito nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo de nitrito na amostra em mg N-NO2L eacute dada por

mg N-NO2L = A x 50 B

Sendo

A ndash concentraccedilatildeo obtida a partir da curva de calibraccedilatildeo

B ndash volume de amostra tomada para anaacutelise expresso em mL

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

ASTM ldquoAnnual Book of ASTM Standardrdquo part 23 Philadelphia (1973)

AFNOR Recueil de Normes Franccedilaises ldquoEaux Method drsquoessaisrdquo 2eacuteme edition AFNOR Paris(1983)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

ISO 6777-1984 ndash Water quality ndash determination of nitrite ndash molecular absorption spectrometricmethod

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T5 Determinaccedilatildeo da Alcalinidade em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A alcalinidade de uma soluccedilatildeo eacute uma medida do seu poder tampatildeo Esta propriedade estaacute

associada agrave resistecircncia que a soluccedilatildeo tem a variaccedilotildees de pH por adiccedilatildeo de pequenas

quantidades de aacutecido ou de base As soluccedilotildees-tampatildeo satildeo constituiacutedas habitualmente por um

aacutecido ou uma base fracos e um sal da partiacutecula conjugada como por exemplo H 2CO3HCO3-

HCO3CO32- NH4

+NH3

A alcalinidade de uma aacutegua corresponde agrave presenccedila de iotildees HCO3- e CO3

- tambeacutem HO-

podendo ser determinada volumetricamente por titulaccedilatildeo com um aacutecido forte (H2SO4 ou HCl)

ou por potenciometria no caso das aacuteguas serem turvas ou coradas O processo volumeacutetrico

requer o uso de dois indicadores aacutecido-base um com zona de viragem a cerca de 8-83

(fenolftaleiacutena) e outro com zona de viragem entre 42 e 54 (alaranjado de metilo)

A maior parte das aacuteguas naturais de superfiacutecie tem pH compreendido entre 65 e 75 sendo a

alcalinidade sobretudo devida agrave presenccedila de quantidade de iatildeo hidrogenocarbonato Quanto

maior a quantidade deste iatildeo maior a alcalinidade e por consequecircncia maior a resistecircncia da

aacutegua a variaccedilotildees do pH

A alcalinidade de uma aacutegua pode ser classificada em simples e total

Alcalinidade simples - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus23CO e hidroacutexido

)minusOH Neste caso o indicador usado eacute a fenolftaleiacutena cuja zona de viragem inclui o pH do 1ordm

ponto de viragem

Alcalinidade total - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus2

3CO hidroacutexido )minusOH

e hidrogenocarbonato )minus3

HCO Neste caso usa-se o alaranjado de metilo cuja zona de

viragem inclui o pH do 2ordm ponto de viragem

No entanto haacute incompatibilidade na presenccedila simultacircnea de iotildees hidroacutexido (base forte) e

hidrogenocarbonato (partiacutecula anfoteacuterica) dado que reagem segundo a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )aqCOlO H aq HCOaqOH minusminusminus

+harr+2

323

podendo resultar uma soluccedilatildeo contendo apenas iatildeo carbonato ou par conjugadominusminus 2

33CO HCO

No iniacutecio da titulaccedilatildeo existe uma soluccedilatildeo baacutesica rosada pela fenolftaleiacutena Adicionando aacutecido

cloriacutedrico ateacute agrave viragem do indicador ocorre a transformaccedilatildeo dos iotildees carbonato em

hidrogenocarbonato

( ) ( ) ( )aq HCOaq H aqCOminus+minus

rarr+3

2

3

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Aleacutem dos iotildees hidrogenocarbonatos provenientes da transformaccedilatildeo anterior na soluccedilatildeo haacute

ainda iotildees hidrogenocarbonato jaacute existentes na aacutegua que satildeo titulados na presenccedila do

alaranjado de metilo de acordo com a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )lOHgCOaqHaqHCO223

+rarr++minus

As aacuteguas naturais podem natildeo apresentar coloraccedilatildeo roacutesea pela adiccedilatildeo de fenolftaleiacutena pelo

facto de terem uma concentraccedilatildeo muito baixa deminus2

3CO tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pela fenolftaleiacutena As aacuteguas naturais podem muito raramente apresentar

coloraccedilatildeo alaranjada pela adiccedilatildeo de alaranjado de metilo tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pelo alaranjado de metilo O processo quiacutemico pode traduzir-se pelas equaccedilotildees

A titulaccedilatildeo pode ser traduzida graficamente pela curva representada na figura que se segue

Ateacute ao primeiro ponto de equivalecircncia gasta-se um

volume V1 de titulante (soluccedilatildeo aacutecida)

correspondendo agraves reacccedilotildees 1 e 2 Desde o iniacutecio

do processo ateacute agrave viragem do alaranjado de metilo

gasta-se um volume V2 de titulante

Analisando a curva representada na Figura se

o V1 = 000 mL a uacutenica partiacutecula presente na soluccedilatildeo seraacute HCO3-

o V1 lt frac12 V2 existe CO32- e HCO3

-

o V1 = frac12 V2 existe apenas CO32-

o V1 gt frac12 V2 existe OH- e CO32-

o V1 = V2 soacute existe OH-

A alcalinidade eacute expressa em miligramas de carbonato e caacutelcio por litro de aacutegua mg CaCO3 por

litro de H2O ou seja ppm de CaCO3 Nos ecossistemas naturais a aacutegua apresenta uma

alcalinidade compreendida entre 20 e 200 ppm Uma alcalinidade inferior a 10 ppm indica uma

aacutegua com fraco poder tampatildeo ou seja incapaz de resistir a variaccedilotildees de pH

Figura Variaccedilatildeo do pH em funccedilatildeo do volume de HCl adicionado

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Bureta

FunilErlenmeyers de 250mL

Pipetas volumeacutetricas de 10000 mL

Pipetador

HCI asymp 01 moldm3

Soluccedilatildeo alcooacutelica de fenolftaleiacutena

Soluccedilatildeo a 005 de alaranjado de metilo

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Determinaccedilatildeo da alcalinidade pela fenolftaleiacutena ou alcalinidade simples

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo - Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI 01XXX moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 10 gotas de fenolftaleiacutena

Importante Deve aparecer a cor rosa caso contraacuterio conclui-se que a alcalinidade agrave

fenolftaleiacutena eacute nula e natildeo se realiza a titulaccedilatildeo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante ateacute desaparecimento da

cor roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

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Determinaccedilatildeo da alcalinidade pelo alaranjado de metilo ou alcalinidade total

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo -Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI asymp 01 moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 5 gotas de alaranjado de metilo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante O final da reacccedilatildeo eacute

detectado pela viragem da cor do indicador de amarelo para roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

Tratamento dos resultados

Determine a alcalinidade simples e total das amostras analisadas

A alcalinidade simplestotal da aacutegua expressa em mg CaCO3L eacute dada por

[ ] ( )

( )1000

33 timestimestimes

=

mLV

M mLV HCl

LmgCaCO

de Alcalinida Aacutegua

CaCO

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T6 Determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacuteguas engloba a quantificaccedilatildeo das formas NH3 e NH4+

Como estas partiacuteculas formam um par aacutecido-base conjugado a quantidade relativa de cada

uma delas existente numa dada soluccedilatildeo eacute dependente do seu pH

Tabela 1 Influecircncia do pH na relaccedilatildeo entre a forma protonada e desprotonada da amoacutenia

pH 6 7 8 9 10 11

NH3 0 1 4 25 78 96

NH4+

100 99 96 75 22 4

Os dois principais factores a influenciar a escolha do meacutetodo de anaacutelise do azoto amoniacal em

amostras de aacutegua satildeo a presenccedila de interferentes e a concentraccedilatildeo Na maioria dos casos a

determinaccedilatildeo directa soacute eacute possiacutevel nos casos das aacuteguas de consumo aacuteguas superficiais e

subterracircneas natildeo contaminadas e efluentes em que foi realizada com sucesso a nitrificaccedilatildeo

Nos restantes casos eacute usual a realizaccedilatildeo preacutevia de um passo de preacutevio de destilaccedilatildeo

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo baseia-se no facto de o reagente de Nessler (tetraiodomercurato)

reagir com a amoacutenia em meio alcalino e formar um composto corado amarelo cuja

intensidade de cor se mede entre os 400 e os 425 nm A cor e a turvaccedilatildeo das amostras podem

interferir com esta determinaccedilatildeo bem como compostos que possam reagir nestas condiccedilotildees

com o reagente de Nessler (como aminas cetonas e aacutelcoois)

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo directa embora mais sujeito a interferecircncias eacute bastante mais

expedito do que o da destilaccedilatildeo preacutevia Eacute aplicaacutevel desde que natildeo se pretenda uma precisatildeo

superior a 2 mgL

Material e meacutetodos

Material e ReagentesMaterial de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Pipetador

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Cuvetes

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Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

Soluccedilatildeo de tampatildeo borato - Juntar 88 mL de NaOH 01 N a 500 mL de soluccedilatildeo 0025 N (95 g

Na2B4O710H2OL) de tetraborato de soacutedio e completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute

preparada

Soluccedilatildeo de sulfito de soacutedio (09 gL) ndash Pesar 09 g de NaNO2 e dissolver em aacutegua destilada

Completar o volume de 100 mL Esta soluccedilatildeo deve ser preparada no dia

Soluccedilatildeo de NaOH 6 N ndash Pesar 240 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Deixar arrefecer e

perfazer o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de NaOH 1 N ndash Pesar 40 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Perfazer o volume

de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico 1N ndash Pipetar 27 mL de H2SO4 concentrado com d=181 para um

balatildeo de 1000 mL contendo jaacute cerca de 500 mL de aacutegua destilada Misturar bem e adicionar

mais aacutegua destilada ateacute quase 1000 mL Misturar bem deixar arrefecer e completar 1000 mL

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido boacuterico ndash dissolver 20 g de H3PO3 em aacutegua destilada completar o volume de

1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de sulfato de zinco ndash dissolver em aacutegua destilada 100 g de ZnSO 47H2O e completar o

volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de EDTA ndash dissolver 50 mg de EDTA em 60 mL de aacutegua destilada contendo 10 g de

NaOH Se necessaacuterio aquecer um pouco para facilitar um pouco a dissoluccedilatildeo Deixar arrefecer

e completar o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de Rochelle ndash dissolver 50 g de sal de Rochelle KNaC4H4O64H2O em 100 mL de aacutegua

destilada ferver ateacute reduzir o volume ateacute 70 mL para eliminar a amoacutenia que pode acompanhar

o sal deixar arrefecer e completar de novo o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de Nessler ndash dissolver 100 g de HgI2 e 70 g de KI em 75 mL de aacutegua destilada

misturar bem com agitaccedilatildeo suave (Soluccedilatildeo A) adicionar esta soluccedilatildeo a uma soluccedilatildeo jaacute friapreparada por dissoluccedilatildeo de 160 g de NaOH em 500 mL de aacutegua destilada (Soluccedilatildeo B)

Completar o volume de 1000 mL e guardar em frasco de vidro escuro Soluccedilatildeo jaacute preparada

Obs Testar este reagente com uma soluccedilatildeo de amoacutenia 01 mg N-NH4+L A coloraccedilatildeo amarela deve

aparecer ao fim de 10 min

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Soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia ndash dissolver em aacutegua destilada 3819 g de NH4Cl anidro e seco a 100

ordmC completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Destilaccedilatildeo preacutevia ndash Neutralizar previamente a amostra e adicionar 25 mL de tampatildeo borato

por cada 500 mL de amostra Ajustar o pH a 95 com NaOH 6N Para a destilaccedilatildeo medir 500

mL de amostra para um balatildeo de destilaccedilatildeo com um condensador vertical Proceder agrave

destilaccedilatildeo e receber o destilado (300 mL) em 50 mL de aacutecido boacuterico Completar 500 mL com

aacutegua destilada

Preparaccedilatildeo das amostras para a Nesslerizaccedilatildeo directa ndash adicionar 1 mL de soluccedilatildeo de sulfato

de zinco por cada 100 mL de amostra para provocar a coagulaccedilatildeo de substacircncias em

suspensatildeo Adicionar soluccedilatildeo de NaOH 1 N ateacute obter pH=105 agitar bem deixar repousar e

filtrar o sobrenadante

Padrotildees de calibraccedilatildeo ndash Medir para balotildees volumeacutetricos de 50 mL respectivamente 05 10

20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia Complete o volume com aacutegua destilada

Para realizar a calibraccedilatildeo proceda como descrito no procedimento de determinaccedilatildeo a seguir

Determinaccedilatildeo ndash Medir em balotildees de 50 mL 50 mL de amostra (tratada ou destilada senecessaacuterio) Se existir caacutelcio ou magneacutesio adicionar uma gota de soluccedilatildeo de EDTA ou 1 ou 2

gotas de soluccedilatildeo de Rochelle Misturar bem e juntar 2 mL de reagente de Nessler no caso de

ter usado a soluccedilatildeo de EDTA e 1 mL no caso de ter utilizado a soluccedilatildeo de Rochelle Deixar

desenvolver a cor durante 10 min e ler absorvacircncia a 410 nm Analise as duas amostras

disponiacuteveis com e sem tratamento preacutevio

Nota ndash todos os reagentes devem ser preparados com aacutegua destilada isenta de amoacutenia

Tratamento dos resultados

Determine atraveacutes da curva de calibraccedilatildeo a concentraccedilatildeo de N-NH4+ nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo N-NH4+ nas amostras analisadas expressa em mg N-NH4

+L eacute dada por

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Amostras natildeo destiladas

B

A50 L)NHN(mg 4

times=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Amostras destiladas

DC

BA50 L)NHN(mg 4

times

timestimes=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de destilado que se completou (mL)

C ndash Volume de destilado que se tomou (mL)D ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Bibliografia

A I Vogel ldquoVogel Anaacutelise Inorgacircnica Quantitativardquo 4a ed (1981)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T7 Determinaccedilatildeo da Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) em aacutegua

residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) tambeacutem designada por COD (do inglecircs Chemical

Oxygen Demand) eacute usada como uma medida do oxigeacutenio equivalente agrave fracccedilatildeo orgacircnica da

amostra susceptiacutevel de ser oxidada por um oxidante quiacutemico eneacutergico Outras anaacutelises para a

quantificaccedilatildeo do carbono orgacircnico satildeo a Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio CBO e o Carbono

Orgacircnico Total COT Para certos tipos de amostras a CQO pode ser empiricamente

relacionada com a CBO e com o COT Depois de estabelecida a correlaccedilatildeo esta anaacutelise eacute uacutetil

para efeito de monitorizaccedilatildeo e controlo

O meacutetodo do refluxo com dicromato eacute preferiacutevel a outros que usem outros oxidantes devido agrave

sua maior capacidade de oxidaccedilatildeo aplicabilidade a uma grande variedade de amostras e

facilidade de manipulaccedilatildeo A maioria dos compostos orgacircnicos eacute oxidada em 95 a 100 do

valor teoacuterico A piridina e outros compostos do mesmo tipo apenas satildeo oxidados enquanto

estiverem em contacto com o oxidante O amoniacuteaco quer da amostra quer o libertado a

partir da mateacuteria orgacircnica que conteacutem azoto soacute eacute oxidado na presenccedila duma concentraccedilatildeo

significativa de iotildees cloreto livres

SELECCcedilAtildeO DO MEacuteTODO

O meacutetodo do refluxo aberto eacute o mais utilizado para uma grande variedade de amostras com

valores de CQO entre 5 mgL e 50 mgL no qual de preferecircncia se usam grandes volumes de

amostra Os meacutetodos de refluxo fechado satildeo mais econoacutemicos no que se refere ao uso de

reagentes de sais metaacutelicos mas eacute necessaacuterio homogeneizar as amostras que contenham

soacutelidos suspensos para obter resultados reprodutiacuteveis As ampolas e tubos de cultura com

reagentes previamente medidos encontram-se disponiacuteveis comercialmente

INTERFEREcircNCIAS E LIMITACcedilOtildeES

Os compostos alifaacuteticos volaacuteteis de cadeia aberta satildeo oxidados em pequena extensatildeo Isto

ocorre em parte devido ao facto dos compostos orgacircnicos volaacuteteis estarem presentes no

espaccedilo gasoso natildeo entrando em contacto com o liacutequido oxidante Consegue-se uma oxidaccedilatildeo

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mais efectiva destes compostos alifaacuteticos de cadeia aberta adicionando sulfato de prata

(Ag2SO4) como catalisador Contudo o Ag2SO4 reage com o cloro bromo e iodo originando

precipitados que soacute satildeo oxidados parcialmente As interferecircncias devidas agrave presenccedila de

haletos podem ser grandemente ultrapassadas embora pensa-se natildeo completamente por

complexaccedilatildeo com sulfato de mercuacuterio (HgSO4) antes de iniciar o refluxo Embora seja

aconselhaacutevel 1 g de HgSO4 para 50 mL de amostra pode-se usar uma quantidade menor

quando a concentraccedilatildeo de cloretos for inferior a 2000 mgL desde que se mantenha uma

relaccedilatildeo HgSO4Cl- de 101 Natildeo use este meacutetodo para amostras que contenham Cl- em

concentraccedilatildeo superior a 2000 mgL Haacute outras teacutecnicas para determinar a CQO em aacuteguas

salinas Os nitritos (NO-) apresentam uma CQO de 11 mgmg expressa como massa de O2 por

massa de azoto (NO2-- N) Esta interferecircncia eacute normalmente considerada insignificante e por

isso desprezada uma vez que as concentraccedilotildees de NO2-- N nas aacuteguas raramente excedem o

valor de 2 mgL Para eliminar uma interferecircncia significativa devida ao NO2- adicione 10 mg

de aacutecido sulfacircmico por cada miligrama de NO2-- N presente no volume de amostra usado

adicione a mesma quantidade de aacutecido sulfacircmico ao recipiente de refluxo que conteacutem o

branco de aacutegua destilada As espeacutecies inorgacircnicas reduzidas tais como o iatildeo ferroso sulfureto

manganeacutesio manganoso etc satildeo quantitativamente oxidadas nas condiccedilotildees do ensaio Para

amostras que contenham quantidades significativas destas espeacutecies pode assumir-se a

oxidaccedilatildeo estequiomeacutetrica a partir da concentraccedilatildeo inicial das espeacutecies interferentes e corrigir

o valor obtido para a CQO

MEacuteTODO TITULOMEacuteTRICO ndash REFLUXO FECHADO

Este meacutetodo baseia-se no facto de a maioria dos compostos orgacircnicos serem oxidados por

uma mistura de aacutecido croacutemico e sulfuacuterico em ebuliccedilatildeo A amostra eacute refluxada numa soluccedilatildeo

fortemente aacutecida com uma quantidade conhecida de dicromato de potaacutessio (K2Cr2O7) em

excesso na presenccedila de um catalisador (Ag+) Apoacutes a digestatildeo o dicromato de potaacutessio natildeo

reduzido eacute quantificado por titulaccedilatildeo com sulfato de ferro e amoniacuteaco

e relacionada com o valor de CQO da amostra (6 mol de FAS ou Fe2+ equivalem a 1 mol de

dicromato ou 15 mol de O2)

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27

O tempo-padratildeo de 2 h para o refluxo pode ser reduzido quando se verificar que periacuteodos

mais curtos originam os mesmos resultados

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Material de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Tubos de digestatildeo - Use tubos de cultura de borossilicato de 16 mm x 150 mm (satildeo estes os

disponiacuteveis nas aulas) 20 mm x 150 mm ou ainda 25 mm x 150 mm com obturadores

roscados revestidos com TFE Como alternativa use ampolas de borossilicato com 10 mL de

capacidade e diacircmetro entre 19 mm e 20 mm Os graves danos que podem surgir nos

obturadores da maioria dos tubos de cultura durante o periacuteodo de digestatildeo satildeo uma

potencial fonte de contaminaccedilatildeo e aumentam as probabilidades de perda Soacute deve usar uma

estufa para a digestatildeo em tubo de cultura depois de saber que 2 h de exposiccedilatildeo a 150 ordmC natildeo

danificam os obturadores Confirme a qualidade dos tubos e rolhas antes de os utilizar Soacute os

tubos da marca Schott (tampa vermelha) podem ir agrave estufa No bloco de aquecimento tambeacutem

se podem usar os tubos de pirex (tampa escura)

Bloco de aquecimento ou digestor de liga de alumiacutenio com 45 mm a 50 mm de altura e com

aberturas de tamanho suficiente para se ajustarem aos tubos de cultura ou ampolas Para

operar a 150 oCplusmn 2 oC

Soluccedilatildeo de digestatildeo de dicromato de potaacutessio 00167 molL - adicione a aproximadamente

500 mL de aacutegua destilada 4913 g de K2Cr2O7 reagente de grau 1 previamente seco a 103 ordmC

durante 2 h 167 mL de H2SO4 concentrado e 333 g de HgSO4 Dissolva deixe arrefecer ateacute agrave

temperatura ambiente e dilua ateacute 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de aacutecido sulfuacuterico - adicione Ag2SO4 puro em cristais ou em poacute a aacutecido sulfuacuterico

concentrado na proporccedilatildeo de 55 g de Ag2SO4 para 1 kg de H2SO4 Deixe em repouso um ou

dois dias para dissolver o Ag2SO4 Este reagente e o anterior satildeo fornecidos em dispensadores

volumeacutetricos Verificar sempre se o volume estaacute correctamente regulado Soluccedilatildeo jaacute

preparada

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Indicador de ferroiacutena - dissolva 1485 g de monohidrato de fenantrolina e 695 mg de

FeSO47H2O em aacutegua destilada e dilua ateacute 100 mL De preferecircncia este indicador deve ser

comprado jaacute preparado Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo titulante de sulfato de amoacutenio ferroso (FAZ do inglecircs) ~ 010 molL - dissolva 392 g de

Fe(NH4)2(SO4)26H2O em aacutegua destilada Adicione 20 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado

Arrefeccedila e dilua ateacute 1000 mL Padronize a soluccedilatildeo diariamente com a soluccedilatildeo padratildeo de

dicromato Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido sulfacircmico soacute eacute necessaacuterio quando se pretender eliminar a interferecircncia de nitritos

Soluccedilatildeo-padratildeo de hidrogenoftalato de potaacutessio (KHP) - triture levemente e depois seque em

estufa a 120 ordmC ateacute peso constante o hidrogenoftalato de potaacutessio (HOOCC6H4COOK) Dissolva

2125 mg em aacutegua destilada e dilua ateacute 1000 mL O KHP tem uma CQO teoacuterica de 1176

mgmg e a soluccedilatildeo anterior tem uma CQO teoacuterica de 250 mgL Esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante

3 meses se for guardada num frigoriacutefico e se natildeo for visiacutevel qualquer desenvolvimento

bioloacutegico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Procedimento experimental

A amostra deve conter um valor de CQO inferior a 250 mgL Efectuar diluiccedilotildees caso

necessaacuterio Analisar em duplicado Lave os tubos de cultura e os obturadores com H2SO4 a

20 antes de serem usados pela 1ordf vez para evitar a contaminaccedilatildeo Recorra agrave Tabela 1 para

obter os volumes adequados da amostra e dos reagentes

Coloque a amostra no tubo de cultura ou ampola e adicione a soluccedilatildeo de digestatildeo Deite

cuidadosamente o reagente de aacutecido sulfuacuterico fazendo-o escorrer pela parede Feche os

obturadores dos tubos ou sele as ampolas com firmeza e inverta-os vaacuterias vezes ateacute que os

reagentes se misturem completamente Use o voacutertex ateacute natildeo se notarem diferentes fases

Assim evita-se o aquecimento local no fundo do tubo e a possiacutevel projecccedilatildeo do seu conteuacutedo

ATENCcedilAtildeO Use uma protecccedilatildeo para o rosto (oacuteculos) e proteja as matildeos (luvas) do calor

produzido enquanto mexe o conteuacutedo dos tubos ou ampolas Cuidado com possiacuteveis

respingos

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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39

T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T2 Determinaccedilatildeo da Cor (verdadeira e aparente) em aacutegua de rio e aacutegua

residual

Introduccedilatildeo

O termo ldquoCorrdquo eacute utilizado para designar a ldquoCor verdadeirardquo ou seja a cor de uma aacutegua cuja

turvaccedilatildeo foi removida O termo ldquoCor aparenterdquo designa natildeo soacute a cor conferida por substacircncias

dissolvidas mas tambeacutem a de mateacuteria em suspensatildeo A cor aparente determina-se na amostra

sem filtraccedilatildeo

Nos casos em que haacute muita mateacuteria coloidal ou em suspensatildeo devem ser determinadas tanto

a cor verdadeira como a cor aparente Os meacutetodos comumente aceites para remover a

turvaccedilatildeo satildeo a filtraccedilatildeo e a centrifugaccedilatildeo O primeiro pode interferir com a cor verdadeira e o

segundo apresenta resultados que podem variar com a quantidade de amostra e condiccedilotildees de

operaccedilatildeo Por estes motivos deve ser referido o preacutetratamento utilizado na determinaccedilatildeo da

cor verdadeira

A cor verdadeira de uma aacutegua eacute provocada pelo soacutelidos dissolvidos No caso de terem origem

natural satildeo normalmente provenientes da decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica e ferro e

manganecircs Nos casos de coloraccedilatildeo de origem antropogeacutenica as principais fontes satildeo os

resiacuteduos industriais e os esgotos domeacutesticos Estas substacircncias absorvem a radiaccedilatildeo solar

visiacutevel impedindo a sua penetraccedilatildeo na aacutegua e reduzindo em consequecircncia a acccedilatildeo

fotossinteacutetica das espeacutecies vegetais clorofiladas existentes no corpo receptor (particularmente

as algas)

A cor de uma amostra pode ser determinada por comparaccedilatildeo visual em que se compara a

amostra com soluccedilotildees coradas de concentraccedilatildeo conhecida ou com peccedilas calibradas de vidrocolorido O meacutetodo da platina-cobalto (ou do cloroplatinato) eacute um meacutetodo em que a unidade

de cor eacute a conferida por uma soluccedilatildeo 1 mgL de platina na forma de iatildeo cloroplatinato As

diversas tonalidades satildeo conseguidas por diferentes proporccedilotildees de platina e cobalto Este

meacutetodo eacute sobretudo adequado para aacutegua potaacutevel em que a coloraccedilatildeo presente eacute devida a

materiais naturais Os efluentes fortemente corados devem ser analisados atraveacutes de meacutetodos

espectrofotomeacutetricos

Sempre que eacute necessaacuterio efectuar diluiccedilotildees na determinaccedilatildeo da cor o resultado pode ser

alterado jaacute que a constituiccedilatildeo quiacutemica da amostra eacute alterada

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Soluccedilatildeo-padratildeo de cloroplatinato a 500 UC

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

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6 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

Pipetas automaacuteticas P1000 e P5000

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Preparar 6 padrotildees de concentraccedilotildees agrave sua escolha a partir da soluccedilatildeo-padratildeo de

cloroplatinato fornecida em balotildees de 50 mL conforme indica a Tabela 1

Tabela 1 Volume de soluccedilatildeo de cloroplatinato 500 UC a diluir a 50 mL para preparaccedilatildeo dos padrotildees

Padratildeo

UC

Volume de Soluccedilatildeo-padratildeo 500 UC

(mL)

5 0510 10

15 15

20 20

25 25

30 30

40 40

50 50

Ler a absorvacircncia dos padrotildees aλ = 455 nm (entre 385 nm e 470 nm) e traccedilar a curva de

calibraccedilatildeo do espectrofotoacutemetro ndash absorvacircncia vs UC Usar branco de aacutegua destilada

Obtida a curva de calibraccedilatildeo ler a absorvacircncia da amostra e obter a cor aparente Filtrar ou

centrifugar a amostra (se estiverem presentes mateacuterias em suspensatildeo) ler a absorvacircncia do

filtrado e determinar a cor real

Se a cor exceder a gama de unidades dos padrotildees deve proceder-se agrave sua diluiccedilatildeo

Determine o pH da amostra

Tratamento dos resultados

Caso a amostra seja diluiacuteda (balatildeo 50 mL) determine as unidades de cor da seguinte forma

Unidades = A50B

Em que

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A ndash unidades de cor da amostra diluiacuteda B ndash mL de amostra diluiacutedos

Reporte os resultados arredondados da seguinte forma

Unidades de cor Arredondar (mais proacuteximo)

1-50 1

51-100 5

101-250 10

251-500 20

Refira o pH da amostra

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T3 Determinaccedilatildeo da Dureza em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A dureza total de uma aacutegua eacute definida como a soma da concentraccedilatildeo de caacutelcio e magneacutesio

presentes nessa aacutegua sendo expressa em mgL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) Podem no

entanto estar tambeacutem presentes o Fe3+ e Si4+

O aacutecido etileno-diamina-tetraaceacutetico (EDTA (MM = 37224 gmol)) forma complexos estaacuteveis

com um grande nuacutemero de catiotildees como por exemplo Ca 2+ Mg2+ Ba2+ Cu2+ etc sempre na

proporccedilatildeo 11

Se se adicionar uma pequena quantidade de um corante como Eriocromo T a pH 10 + 01 a

soluccedilatildeo adquire a cor vermelho vinoso Se se titular essa soluccedilatildeo com EDTA os iotildees caacutelcio e

magneacutesio satildeo complexados e no fim da titulaccedilatildeo (quando todos esses iotildees forem

consumidos) a cor da soluccedilatildeo passa a azul O ponto final da titulaccedilatildeo eacute tanto melhor definido

quanto mais elevado for o pH No entanto natildeo eacute possiacutevel aumentar o pH para valores

demasiado altos devido possibilidade de precipitaccedilatildeo de CaCO3 ou de hidroacutexido de magneacutesio

(Mg(OH)2) e tambeacutem porque o corante muda de cor a pH elevado

Os valores parameacutetricos de dureza de aacuteguas satildeo Macia 0 - 75 mgL Pouco dura 75 - 150 mgL

Dura 150 - 300 mgL e Muito dura gt 300 mgL O valor expressa-se em mg de CaCO 3 por litro

de aacutegua analisada

A determinaccedilatildeo da dureza permanente faz-se apoacutes precipitaccedilatildeo e filtraccedilatildeo dos bicarbonatos

(dureza temporaacuteria)

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Placa de aquecimento

6 balotildees de Erlenmeyer de 250 mL

1 balatildeo graduado de 100 mL

1 bureta de 25 mL

1 pipeta graduada de 1 mL

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1 pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 50 25 e 100 mL (as duas uacuteltimas

destinam-se apenas a situaccedilotildees em que seja necessaacuterio utilizar um volume de amostra

diferente)

Aacutegua destilada recentemente fervida

Soluccedilatildeo tampatildeo 675 gL de cloreto de amoacutenio (NH4Cl) e 114 mLL de amoacutenio a 22 em NH3

Soluccedilatildeo de aacutecido cloriacutedrico (HCl) aprox 1 molL

Soluccedilatildeo indicadora de negro de eriocromio T

Soluccedilatildeo titulante de EDTA

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua potaacutevel recolhida no laboratoacuterio

Procedimento experimental

Dureza total

Medir 50 mL da amostra de aacutegua para um Erlenmeyer de 250 mL Adicionar 1 mL de soluccedilatildeo

tampatildeo e 6 gotas de soluccedilatildeo indicadora Esperar cerca de 5 min antes de iniciar a titulaccedilatildeo

Encher a bureta com a soluccedilatildeo titulante de EDTA e fazer-se a titulaccedilatildeo cujo ponto final eacute

detectado pela mudanccedila de cor da soluccedilatildeo indicadora (de vermelho vinoso para azul) O

volume de titulante gasto deve estar compreendido entre 1 e 5 mL Se tal natildeo acontecer

deveraacute proceder-se a uma diluiccedilatildeo ou utilizaccedilatildeo de um volume superior de amostra de forma

a que o volume gasto de titulante esteja dentro do volume indicado

Realizar o ensaio em triplicado

Terminado o ensaio lavar convenientemente a bureta e restante material de laboratoacuterio

Dureza permanente

Para um erlenmeyer de 250 mL meccedila 100 mL de amostra Levar agrave ebuliccedilatildeo durante 20 a 30

minutos de forma a precipitar completamente os bicarbonatos correspondentes agrave dureza

temporaacuteria No final arrefece-se a amostra rapidamente e transfere-se para um balatildeo

graduado de 100 mL Completa-se o volume com aacutegua recentemente fervida e fria

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Determina-se de seguida a dureza de forma idecircntica ao descrito para dureza total

Este ensaio natildeo se realiza se o volume de titulante gasto na determinaccedilatildeo da dureza total for

inferior a 1 mL

Tratamento dos resultados

Sendo

V ndash volume de toma de amostra expresso em mL

V1 ndash volume de soluccedilatildeo titulante gasto expresso em mL

Calcule a dureza das vaacuterias aacuteguas analisadas exprimindo os resultados arredondados agraves

deacutecimas da seguinte forma

Dureza em mgL de CaCO3 = 1000 V1V

Apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Norma Portuguesa NP-424 ndash Aacutegua ndash Determinaccedilatildeo das Durezas (1966)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T4 Determinaccedilatildeo dos Nitritos em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A importacircncia da presenccedila de nitritos em aacuteguas relaciona-se com o facto de ele constituir uma

das formas intermeacutedias da oxidaccedilatildeo do azoto e portanto de estar relacionado com ciclo do

azoto e ainda por ser ele proacuteprio nocivo para os humanos

O nitrito eacute um composto instaacutevel e pode oxidar-se ou reduzir-se conforme as condiccedilotildees do

meio

O princiacutepio do presente meacutetodo baseia-se na reacccedilatildeo entre o nitrito e a sulfanamida em meio

fortemente aacutecido originando um composto diazoacuteico vermelho que absorve a 537 nm

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Pipetas graduadas

Provetas

Vidro de reloacutegio

Balotildees volumeacutetricos de 50 mL

Espectrofotomeacutetro UV-Vis

Reagente de diazotaccedilatildeo ndash juntar 800 mL de aacutegua destilada 100 mL de aacutecido fosfoacuterico

concentrado (H3PO4) e 40 g de sulfanamida (C6H8O2N2S) Agitar para dissolver e juntar 2 g de

dicloreto de N-(1-naftiletilenodiamina) (C10H7NHCH2CH2NH22HCl) Agitar ateacute dissolver

completamente e completar o volume de 1000 mL A soluccedilatildeo manteacutem-se estaacutevel vaacuterios meses

se for conservada em frasco escuro no frigoriacutefico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo padratildeo de nitrito (1 mg N-NO2mL) ndash pesar 4929 g de nitrito de soacutedio e dissolver em

aacutegua destilada completando em balatildeo graduado o volume de 1000 mL Pipetar para outro

balatildeo de 1000 mL 10 mL da soluccedilatildeo anterior e completar o volume com aacutegua destilada

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido cloriacutedrico (13)

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

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Procedimento experimental

Preparaccedilatildeo da amostra ndash se o pH da amostra for superior a 10 e a alcalinidade total superior a

600 mgCaCO3l ajustar o pH a 60 com aacutecido cloriacutedrico

Curva de calibraccedilatildeo ndash medir rigorosamente para balotildees volumeacutetricos de 500 mL

respectivamente 0 1 2 5 10 20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de nitritos Completar o

volume com aacutegua destilada Adicionar a cada balatildeo 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo misturar

bem e aguardar o desenvolvimento de cor durante 10 minutos ler a absorvacircncias das soluccedilotildees

a 537 nm

Medir para um balatildeo volumeacutetrico de 50 mL 50 mL de amostra ou um volume menor

completando 50 mL com aacutegua destilada adicionar 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo e

aguardar 10 minutos antes de ler a absorvacircncia

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de nitrito nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo de nitrito na amostra em mg N-NO2L eacute dada por

mg N-NO2L = A x 50 B

Sendo

A ndash concentraccedilatildeo obtida a partir da curva de calibraccedilatildeo

B ndash volume de amostra tomada para anaacutelise expresso em mL

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

ASTM ldquoAnnual Book of ASTM Standardrdquo part 23 Philadelphia (1973)

AFNOR Recueil de Normes Franccedilaises ldquoEaux Method drsquoessaisrdquo 2eacuteme edition AFNOR Paris(1983)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

ISO 6777-1984 ndash Water quality ndash determination of nitrite ndash molecular absorption spectrometricmethod

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T5 Determinaccedilatildeo da Alcalinidade em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A alcalinidade de uma soluccedilatildeo eacute uma medida do seu poder tampatildeo Esta propriedade estaacute

associada agrave resistecircncia que a soluccedilatildeo tem a variaccedilotildees de pH por adiccedilatildeo de pequenas

quantidades de aacutecido ou de base As soluccedilotildees-tampatildeo satildeo constituiacutedas habitualmente por um

aacutecido ou uma base fracos e um sal da partiacutecula conjugada como por exemplo H 2CO3HCO3-

HCO3CO32- NH4

+NH3

A alcalinidade de uma aacutegua corresponde agrave presenccedila de iotildees HCO3- e CO3

- tambeacutem HO-

podendo ser determinada volumetricamente por titulaccedilatildeo com um aacutecido forte (H2SO4 ou HCl)

ou por potenciometria no caso das aacuteguas serem turvas ou coradas O processo volumeacutetrico

requer o uso de dois indicadores aacutecido-base um com zona de viragem a cerca de 8-83

(fenolftaleiacutena) e outro com zona de viragem entre 42 e 54 (alaranjado de metilo)

A maior parte das aacuteguas naturais de superfiacutecie tem pH compreendido entre 65 e 75 sendo a

alcalinidade sobretudo devida agrave presenccedila de quantidade de iatildeo hidrogenocarbonato Quanto

maior a quantidade deste iatildeo maior a alcalinidade e por consequecircncia maior a resistecircncia da

aacutegua a variaccedilotildees do pH

A alcalinidade de uma aacutegua pode ser classificada em simples e total

Alcalinidade simples - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus23CO e hidroacutexido

)minusOH Neste caso o indicador usado eacute a fenolftaleiacutena cuja zona de viragem inclui o pH do 1ordm

ponto de viragem

Alcalinidade total - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus2

3CO hidroacutexido )minusOH

e hidrogenocarbonato )minus3

HCO Neste caso usa-se o alaranjado de metilo cuja zona de

viragem inclui o pH do 2ordm ponto de viragem

No entanto haacute incompatibilidade na presenccedila simultacircnea de iotildees hidroacutexido (base forte) e

hidrogenocarbonato (partiacutecula anfoteacuterica) dado que reagem segundo a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )aqCOlO H aq HCOaqOH minusminusminus

+harr+2

323

podendo resultar uma soluccedilatildeo contendo apenas iatildeo carbonato ou par conjugadominusminus 2

33CO HCO

No iniacutecio da titulaccedilatildeo existe uma soluccedilatildeo baacutesica rosada pela fenolftaleiacutena Adicionando aacutecido

cloriacutedrico ateacute agrave viragem do indicador ocorre a transformaccedilatildeo dos iotildees carbonato em

hidrogenocarbonato

( ) ( ) ( )aq HCOaq H aqCOminus+minus

rarr+3

2

3

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Aleacutem dos iotildees hidrogenocarbonatos provenientes da transformaccedilatildeo anterior na soluccedilatildeo haacute

ainda iotildees hidrogenocarbonato jaacute existentes na aacutegua que satildeo titulados na presenccedila do

alaranjado de metilo de acordo com a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )lOHgCOaqHaqHCO223

+rarr++minus

As aacuteguas naturais podem natildeo apresentar coloraccedilatildeo roacutesea pela adiccedilatildeo de fenolftaleiacutena pelo

facto de terem uma concentraccedilatildeo muito baixa deminus2

3CO tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pela fenolftaleiacutena As aacuteguas naturais podem muito raramente apresentar

coloraccedilatildeo alaranjada pela adiccedilatildeo de alaranjado de metilo tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pelo alaranjado de metilo O processo quiacutemico pode traduzir-se pelas equaccedilotildees

A titulaccedilatildeo pode ser traduzida graficamente pela curva representada na figura que se segue

Ateacute ao primeiro ponto de equivalecircncia gasta-se um

volume V1 de titulante (soluccedilatildeo aacutecida)

correspondendo agraves reacccedilotildees 1 e 2 Desde o iniacutecio

do processo ateacute agrave viragem do alaranjado de metilo

gasta-se um volume V2 de titulante

Analisando a curva representada na Figura se

o V1 = 000 mL a uacutenica partiacutecula presente na soluccedilatildeo seraacute HCO3-

o V1 lt frac12 V2 existe CO32- e HCO3

-

o V1 = frac12 V2 existe apenas CO32-

o V1 gt frac12 V2 existe OH- e CO32-

o V1 = V2 soacute existe OH-

A alcalinidade eacute expressa em miligramas de carbonato e caacutelcio por litro de aacutegua mg CaCO3 por

litro de H2O ou seja ppm de CaCO3 Nos ecossistemas naturais a aacutegua apresenta uma

alcalinidade compreendida entre 20 e 200 ppm Uma alcalinidade inferior a 10 ppm indica uma

aacutegua com fraco poder tampatildeo ou seja incapaz de resistir a variaccedilotildees de pH

Figura Variaccedilatildeo do pH em funccedilatildeo do volume de HCl adicionado

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Bureta

FunilErlenmeyers de 250mL

Pipetas volumeacutetricas de 10000 mL

Pipetador

HCI asymp 01 moldm3

Soluccedilatildeo alcooacutelica de fenolftaleiacutena

Soluccedilatildeo a 005 de alaranjado de metilo

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Determinaccedilatildeo da alcalinidade pela fenolftaleiacutena ou alcalinidade simples

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo - Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI 01XXX moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 10 gotas de fenolftaleiacutena

Importante Deve aparecer a cor rosa caso contraacuterio conclui-se que a alcalinidade agrave

fenolftaleiacutena eacute nula e natildeo se realiza a titulaccedilatildeo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante ateacute desaparecimento da

cor roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

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Determinaccedilatildeo da alcalinidade pelo alaranjado de metilo ou alcalinidade total

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo -Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI asymp 01 moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 5 gotas de alaranjado de metilo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante O final da reacccedilatildeo eacute

detectado pela viragem da cor do indicador de amarelo para roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

Tratamento dos resultados

Determine a alcalinidade simples e total das amostras analisadas

A alcalinidade simplestotal da aacutegua expressa em mg CaCO3L eacute dada por

[ ] ( )

( )1000

33 timestimestimes

=

mLV

M mLV HCl

LmgCaCO

de Alcalinida Aacutegua

CaCO

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T6 Determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacuteguas engloba a quantificaccedilatildeo das formas NH3 e NH4+

Como estas partiacuteculas formam um par aacutecido-base conjugado a quantidade relativa de cada

uma delas existente numa dada soluccedilatildeo eacute dependente do seu pH

Tabela 1 Influecircncia do pH na relaccedilatildeo entre a forma protonada e desprotonada da amoacutenia

pH 6 7 8 9 10 11

NH3 0 1 4 25 78 96

NH4+

100 99 96 75 22 4

Os dois principais factores a influenciar a escolha do meacutetodo de anaacutelise do azoto amoniacal em

amostras de aacutegua satildeo a presenccedila de interferentes e a concentraccedilatildeo Na maioria dos casos a

determinaccedilatildeo directa soacute eacute possiacutevel nos casos das aacuteguas de consumo aacuteguas superficiais e

subterracircneas natildeo contaminadas e efluentes em que foi realizada com sucesso a nitrificaccedilatildeo

Nos restantes casos eacute usual a realizaccedilatildeo preacutevia de um passo de preacutevio de destilaccedilatildeo

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo baseia-se no facto de o reagente de Nessler (tetraiodomercurato)

reagir com a amoacutenia em meio alcalino e formar um composto corado amarelo cuja

intensidade de cor se mede entre os 400 e os 425 nm A cor e a turvaccedilatildeo das amostras podem

interferir com esta determinaccedilatildeo bem como compostos que possam reagir nestas condiccedilotildees

com o reagente de Nessler (como aminas cetonas e aacutelcoois)

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo directa embora mais sujeito a interferecircncias eacute bastante mais

expedito do que o da destilaccedilatildeo preacutevia Eacute aplicaacutevel desde que natildeo se pretenda uma precisatildeo

superior a 2 mgL

Material e meacutetodos

Material e ReagentesMaterial de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Pipetador

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Cuvetes

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Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

Soluccedilatildeo de tampatildeo borato - Juntar 88 mL de NaOH 01 N a 500 mL de soluccedilatildeo 0025 N (95 g

Na2B4O710H2OL) de tetraborato de soacutedio e completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute

preparada

Soluccedilatildeo de sulfito de soacutedio (09 gL) ndash Pesar 09 g de NaNO2 e dissolver em aacutegua destilada

Completar o volume de 100 mL Esta soluccedilatildeo deve ser preparada no dia

Soluccedilatildeo de NaOH 6 N ndash Pesar 240 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Deixar arrefecer e

perfazer o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de NaOH 1 N ndash Pesar 40 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Perfazer o volume

de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico 1N ndash Pipetar 27 mL de H2SO4 concentrado com d=181 para um

balatildeo de 1000 mL contendo jaacute cerca de 500 mL de aacutegua destilada Misturar bem e adicionar

mais aacutegua destilada ateacute quase 1000 mL Misturar bem deixar arrefecer e completar 1000 mL

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido boacuterico ndash dissolver 20 g de H3PO3 em aacutegua destilada completar o volume de

1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de sulfato de zinco ndash dissolver em aacutegua destilada 100 g de ZnSO 47H2O e completar o

volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de EDTA ndash dissolver 50 mg de EDTA em 60 mL de aacutegua destilada contendo 10 g de

NaOH Se necessaacuterio aquecer um pouco para facilitar um pouco a dissoluccedilatildeo Deixar arrefecer

e completar o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de Rochelle ndash dissolver 50 g de sal de Rochelle KNaC4H4O64H2O em 100 mL de aacutegua

destilada ferver ateacute reduzir o volume ateacute 70 mL para eliminar a amoacutenia que pode acompanhar

o sal deixar arrefecer e completar de novo o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de Nessler ndash dissolver 100 g de HgI2 e 70 g de KI em 75 mL de aacutegua destilada

misturar bem com agitaccedilatildeo suave (Soluccedilatildeo A) adicionar esta soluccedilatildeo a uma soluccedilatildeo jaacute friapreparada por dissoluccedilatildeo de 160 g de NaOH em 500 mL de aacutegua destilada (Soluccedilatildeo B)

Completar o volume de 1000 mL e guardar em frasco de vidro escuro Soluccedilatildeo jaacute preparada

Obs Testar este reagente com uma soluccedilatildeo de amoacutenia 01 mg N-NH4+L A coloraccedilatildeo amarela deve

aparecer ao fim de 10 min

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Soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia ndash dissolver em aacutegua destilada 3819 g de NH4Cl anidro e seco a 100

ordmC completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Destilaccedilatildeo preacutevia ndash Neutralizar previamente a amostra e adicionar 25 mL de tampatildeo borato

por cada 500 mL de amostra Ajustar o pH a 95 com NaOH 6N Para a destilaccedilatildeo medir 500

mL de amostra para um balatildeo de destilaccedilatildeo com um condensador vertical Proceder agrave

destilaccedilatildeo e receber o destilado (300 mL) em 50 mL de aacutecido boacuterico Completar 500 mL com

aacutegua destilada

Preparaccedilatildeo das amostras para a Nesslerizaccedilatildeo directa ndash adicionar 1 mL de soluccedilatildeo de sulfato

de zinco por cada 100 mL de amostra para provocar a coagulaccedilatildeo de substacircncias em

suspensatildeo Adicionar soluccedilatildeo de NaOH 1 N ateacute obter pH=105 agitar bem deixar repousar e

filtrar o sobrenadante

Padrotildees de calibraccedilatildeo ndash Medir para balotildees volumeacutetricos de 50 mL respectivamente 05 10

20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia Complete o volume com aacutegua destilada

Para realizar a calibraccedilatildeo proceda como descrito no procedimento de determinaccedilatildeo a seguir

Determinaccedilatildeo ndash Medir em balotildees de 50 mL 50 mL de amostra (tratada ou destilada senecessaacuterio) Se existir caacutelcio ou magneacutesio adicionar uma gota de soluccedilatildeo de EDTA ou 1 ou 2

gotas de soluccedilatildeo de Rochelle Misturar bem e juntar 2 mL de reagente de Nessler no caso de

ter usado a soluccedilatildeo de EDTA e 1 mL no caso de ter utilizado a soluccedilatildeo de Rochelle Deixar

desenvolver a cor durante 10 min e ler absorvacircncia a 410 nm Analise as duas amostras

disponiacuteveis com e sem tratamento preacutevio

Nota ndash todos os reagentes devem ser preparados com aacutegua destilada isenta de amoacutenia

Tratamento dos resultados

Determine atraveacutes da curva de calibraccedilatildeo a concentraccedilatildeo de N-NH4+ nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo N-NH4+ nas amostras analisadas expressa em mg N-NH4

+L eacute dada por

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Amostras natildeo destiladas

B

A50 L)NHN(mg 4

times=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Amostras destiladas

DC

BA50 L)NHN(mg 4

times

timestimes=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de destilado que se completou (mL)

C ndash Volume de destilado que se tomou (mL)D ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Bibliografia

A I Vogel ldquoVogel Anaacutelise Inorgacircnica Quantitativardquo 4a ed (1981)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T7 Determinaccedilatildeo da Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) em aacutegua

residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) tambeacutem designada por COD (do inglecircs Chemical

Oxygen Demand) eacute usada como uma medida do oxigeacutenio equivalente agrave fracccedilatildeo orgacircnica da

amostra susceptiacutevel de ser oxidada por um oxidante quiacutemico eneacutergico Outras anaacutelises para a

quantificaccedilatildeo do carbono orgacircnico satildeo a Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio CBO e o Carbono

Orgacircnico Total COT Para certos tipos de amostras a CQO pode ser empiricamente

relacionada com a CBO e com o COT Depois de estabelecida a correlaccedilatildeo esta anaacutelise eacute uacutetil

para efeito de monitorizaccedilatildeo e controlo

O meacutetodo do refluxo com dicromato eacute preferiacutevel a outros que usem outros oxidantes devido agrave

sua maior capacidade de oxidaccedilatildeo aplicabilidade a uma grande variedade de amostras e

facilidade de manipulaccedilatildeo A maioria dos compostos orgacircnicos eacute oxidada em 95 a 100 do

valor teoacuterico A piridina e outros compostos do mesmo tipo apenas satildeo oxidados enquanto

estiverem em contacto com o oxidante O amoniacuteaco quer da amostra quer o libertado a

partir da mateacuteria orgacircnica que conteacutem azoto soacute eacute oxidado na presenccedila duma concentraccedilatildeo

significativa de iotildees cloreto livres

SELECCcedilAtildeO DO MEacuteTODO

O meacutetodo do refluxo aberto eacute o mais utilizado para uma grande variedade de amostras com

valores de CQO entre 5 mgL e 50 mgL no qual de preferecircncia se usam grandes volumes de

amostra Os meacutetodos de refluxo fechado satildeo mais econoacutemicos no que se refere ao uso de

reagentes de sais metaacutelicos mas eacute necessaacuterio homogeneizar as amostras que contenham

soacutelidos suspensos para obter resultados reprodutiacuteveis As ampolas e tubos de cultura com

reagentes previamente medidos encontram-se disponiacuteveis comercialmente

INTERFEREcircNCIAS E LIMITACcedilOtildeES

Os compostos alifaacuteticos volaacuteteis de cadeia aberta satildeo oxidados em pequena extensatildeo Isto

ocorre em parte devido ao facto dos compostos orgacircnicos volaacuteteis estarem presentes no

espaccedilo gasoso natildeo entrando em contacto com o liacutequido oxidante Consegue-se uma oxidaccedilatildeo

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mais efectiva destes compostos alifaacuteticos de cadeia aberta adicionando sulfato de prata

(Ag2SO4) como catalisador Contudo o Ag2SO4 reage com o cloro bromo e iodo originando

precipitados que soacute satildeo oxidados parcialmente As interferecircncias devidas agrave presenccedila de

haletos podem ser grandemente ultrapassadas embora pensa-se natildeo completamente por

complexaccedilatildeo com sulfato de mercuacuterio (HgSO4) antes de iniciar o refluxo Embora seja

aconselhaacutevel 1 g de HgSO4 para 50 mL de amostra pode-se usar uma quantidade menor

quando a concentraccedilatildeo de cloretos for inferior a 2000 mgL desde que se mantenha uma

relaccedilatildeo HgSO4Cl- de 101 Natildeo use este meacutetodo para amostras que contenham Cl- em

concentraccedilatildeo superior a 2000 mgL Haacute outras teacutecnicas para determinar a CQO em aacuteguas

salinas Os nitritos (NO-) apresentam uma CQO de 11 mgmg expressa como massa de O2 por

massa de azoto (NO2-- N) Esta interferecircncia eacute normalmente considerada insignificante e por

isso desprezada uma vez que as concentraccedilotildees de NO2-- N nas aacuteguas raramente excedem o

valor de 2 mgL Para eliminar uma interferecircncia significativa devida ao NO2- adicione 10 mg

de aacutecido sulfacircmico por cada miligrama de NO2-- N presente no volume de amostra usado

adicione a mesma quantidade de aacutecido sulfacircmico ao recipiente de refluxo que conteacutem o

branco de aacutegua destilada As espeacutecies inorgacircnicas reduzidas tais como o iatildeo ferroso sulfureto

manganeacutesio manganoso etc satildeo quantitativamente oxidadas nas condiccedilotildees do ensaio Para

amostras que contenham quantidades significativas destas espeacutecies pode assumir-se a

oxidaccedilatildeo estequiomeacutetrica a partir da concentraccedilatildeo inicial das espeacutecies interferentes e corrigir

o valor obtido para a CQO

MEacuteTODO TITULOMEacuteTRICO ndash REFLUXO FECHADO

Este meacutetodo baseia-se no facto de a maioria dos compostos orgacircnicos serem oxidados por

uma mistura de aacutecido croacutemico e sulfuacuterico em ebuliccedilatildeo A amostra eacute refluxada numa soluccedilatildeo

fortemente aacutecida com uma quantidade conhecida de dicromato de potaacutessio (K2Cr2O7) em

excesso na presenccedila de um catalisador (Ag+) Apoacutes a digestatildeo o dicromato de potaacutessio natildeo

reduzido eacute quantificado por titulaccedilatildeo com sulfato de ferro e amoniacuteaco

e relacionada com o valor de CQO da amostra (6 mol de FAS ou Fe2+ equivalem a 1 mol de

dicromato ou 15 mol de O2)

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O tempo-padratildeo de 2 h para o refluxo pode ser reduzido quando se verificar que periacuteodos

mais curtos originam os mesmos resultados

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Material de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Tubos de digestatildeo - Use tubos de cultura de borossilicato de 16 mm x 150 mm (satildeo estes os

disponiacuteveis nas aulas) 20 mm x 150 mm ou ainda 25 mm x 150 mm com obturadores

roscados revestidos com TFE Como alternativa use ampolas de borossilicato com 10 mL de

capacidade e diacircmetro entre 19 mm e 20 mm Os graves danos que podem surgir nos

obturadores da maioria dos tubos de cultura durante o periacuteodo de digestatildeo satildeo uma

potencial fonte de contaminaccedilatildeo e aumentam as probabilidades de perda Soacute deve usar uma

estufa para a digestatildeo em tubo de cultura depois de saber que 2 h de exposiccedilatildeo a 150 ordmC natildeo

danificam os obturadores Confirme a qualidade dos tubos e rolhas antes de os utilizar Soacute os

tubos da marca Schott (tampa vermelha) podem ir agrave estufa No bloco de aquecimento tambeacutem

se podem usar os tubos de pirex (tampa escura)

Bloco de aquecimento ou digestor de liga de alumiacutenio com 45 mm a 50 mm de altura e com

aberturas de tamanho suficiente para se ajustarem aos tubos de cultura ou ampolas Para

operar a 150 oCplusmn 2 oC

Soluccedilatildeo de digestatildeo de dicromato de potaacutessio 00167 molL - adicione a aproximadamente

500 mL de aacutegua destilada 4913 g de K2Cr2O7 reagente de grau 1 previamente seco a 103 ordmC

durante 2 h 167 mL de H2SO4 concentrado e 333 g de HgSO4 Dissolva deixe arrefecer ateacute agrave

temperatura ambiente e dilua ateacute 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de aacutecido sulfuacuterico - adicione Ag2SO4 puro em cristais ou em poacute a aacutecido sulfuacuterico

concentrado na proporccedilatildeo de 55 g de Ag2SO4 para 1 kg de H2SO4 Deixe em repouso um ou

dois dias para dissolver o Ag2SO4 Este reagente e o anterior satildeo fornecidos em dispensadores

volumeacutetricos Verificar sempre se o volume estaacute correctamente regulado Soluccedilatildeo jaacute

preparada

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Indicador de ferroiacutena - dissolva 1485 g de monohidrato de fenantrolina e 695 mg de

FeSO47H2O em aacutegua destilada e dilua ateacute 100 mL De preferecircncia este indicador deve ser

comprado jaacute preparado Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo titulante de sulfato de amoacutenio ferroso (FAZ do inglecircs) ~ 010 molL - dissolva 392 g de

Fe(NH4)2(SO4)26H2O em aacutegua destilada Adicione 20 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado

Arrefeccedila e dilua ateacute 1000 mL Padronize a soluccedilatildeo diariamente com a soluccedilatildeo padratildeo de

dicromato Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido sulfacircmico soacute eacute necessaacuterio quando se pretender eliminar a interferecircncia de nitritos

Soluccedilatildeo-padratildeo de hidrogenoftalato de potaacutessio (KHP) - triture levemente e depois seque em

estufa a 120 ordmC ateacute peso constante o hidrogenoftalato de potaacutessio (HOOCC6H4COOK) Dissolva

2125 mg em aacutegua destilada e dilua ateacute 1000 mL O KHP tem uma CQO teoacuterica de 1176

mgmg e a soluccedilatildeo anterior tem uma CQO teoacuterica de 250 mgL Esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante

3 meses se for guardada num frigoriacutefico e se natildeo for visiacutevel qualquer desenvolvimento

bioloacutegico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Procedimento experimental

A amostra deve conter um valor de CQO inferior a 250 mgL Efectuar diluiccedilotildees caso

necessaacuterio Analisar em duplicado Lave os tubos de cultura e os obturadores com H2SO4 a

20 antes de serem usados pela 1ordf vez para evitar a contaminaccedilatildeo Recorra agrave Tabela 1 para

obter os volumes adequados da amostra e dos reagentes

Coloque a amostra no tubo de cultura ou ampola e adicione a soluccedilatildeo de digestatildeo Deite

cuidadosamente o reagente de aacutecido sulfuacuterico fazendo-o escorrer pela parede Feche os

obturadores dos tubos ou sele as ampolas com firmeza e inverta-os vaacuterias vezes ateacute que os

reagentes se misturem completamente Use o voacutertex ateacute natildeo se notarem diferentes fases

Assim evita-se o aquecimento local no fundo do tubo e a possiacutevel projecccedilatildeo do seu conteuacutedo

ATENCcedilAtildeO Use uma protecccedilatildeo para o rosto (oacuteculos) e proteja as matildeos (luvas) do calor

produzido enquanto mexe o conteuacutedo dos tubos ou ampolas Cuidado com possiacuteveis

respingos

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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40

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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10

6 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

Pipetas automaacuteticas P1000 e P5000

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Procedimento experimental

Preparar 6 padrotildees de concentraccedilotildees agrave sua escolha a partir da soluccedilatildeo-padratildeo de

cloroplatinato fornecida em balotildees de 50 mL conforme indica a Tabela 1

Tabela 1 Volume de soluccedilatildeo de cloroplatinato 500 UC a diluir a 50 mL para preparaccedilatildeo dos padrotildees

Padratildeo

UC

Volume de Soluccedilatildeo-padratildeo 500 UC

(mL)

5 0510 10

15 15

20 20

25 25

30 30

40 40

50 50

Ler a absorvacircncia dos padrotildees aλ = 455 nm (entre 385 nm e 470 nm) e traccedilar a curva de

calibraccedilatildeo do espectrofotoacutemetro ndash absorvacircncia vs UC Usar branco de aacutegua destilada

Obtida a curva de calibraccedilatildeo ler a absorvacircncia da amostra e obter a cor aparente Filtrar ou

centrifugar a amostra (se estiverem presentes mateacuterias em suspensatildeo) ler a absorvacircncia do

filtrado e determinar a cor real

Se a cor exceder a gama de unidades dos padrotildees deve proceder-se agrave sua diluiccedilatildeo

Determine o pH da amostra

Tratamento dos resultados

Caso a amostra seja diluiacuteda (balatildeo 50 mL) determine as unidades de cor da seguinte forma

Unidades = A50B

Em que

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A ndash unidades de cor da amostra diluiacuteda B ndash mL de amostra diluiacutedos

Reporte os resultados arredondados da seguinte forma

Unidades de cor Arredondar (mais proacuteximo)

1-50 1

51-100 5

101-250 10

251-500 20

Refira o pH da amostra

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T3 Determinaccedilatildeo da Dureza em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A dureza total de uma aacutegua eacute definida como a soma da concentraccedilatildeo de caacutelcio e magneacutesio

presentes nessa aacutegua sendo expressa em mgL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) Podem no

entanto estar tambeacutem presentes o Fe3+ e Si4+

O aacutecido etileno-diamina-tetraaceacutetico (EDTA (MM = 37224 gmol)) forma complexos estaacuteveis

com um grande nuacutemero de catiotildees como por exemplo Ca 2+ Mg2+ Ba2+ Cu2+ etc sempre na

proporccedilatildeo 11

Se se adicionar uma pequena quantidade de um corante como Eriocromo T a pH 10 + 01 a

soluccedilatildeo adquire a cor vermelho vinoso Se se titular essa soluccedilatildeo com EDTA os iotildees caacutelcio e

magneacutesio satildeo complexados e no fim da titulaccedilatildeo (quando todos esses iotildees forem

consumidos) a cor da soluccedilatildeo passa a azul O ponto final da titulaccedilatildeo eacute tanto melhor definido

quanto mais elevado for o pH No entanto natildeo eacute possiacutevel aumentar o pH para valores

demasiado altos devido possibilidade de precipitaccedilatildeo de CaCO3 ou de hidroacutexido de magneacutesio

(Mg(OH)2) e tambeacutem porque o corante muda de cor a pH elevado

Os valores parameacutetricos de dureza de aacuteguas satildeo Macia 0 - 75 mgL Pouco dura 75 - 150 mgL

Dura 150 - 300 mgL e Muito dura gt 300 mgL O valor expressa-se em mg de CaCO 3 por litro

de aacutegua analisada

A determinaccedilatildeo da dureza permanente faz-se apoacutes precipitaccedilatildeo e filtraccedilatildeo dos bicarbonatos

(dureza temporaacuteria)

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Placa de aquecimento

6 balotildees de Erlenmeyer de 250 mL

1 balatildeo graduado de 100 mL

1 bureta de 25 mL

1 pipeta graduada de 1 mL

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1 pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 50 25 e 100 mL (as duas uacuteltimas

destinam-se apenas a situaccedilotildees em que seja necessaacuterio utilizar um volume de amostra

diferente)

Aacutegua destilada recentemente fervida

Soluccedilatildeo tampatildeo 675 gL de cloreto de amoacutenio (NH4Cl) e 114 mLL de amoacutenio a 22 em NH3

Soluccedilatildeo de aacutecido cloriacutedrico (HCl) aprox 1 molL

Soluccedilatildeo indicadora de negro de eriocromio T

Soluccedilatildeo titulante de EDTA

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua potaacutevel recolhida no laboratoacuterio

Procedimento experimental

Dureza total

Medir 50 mL da amostra de aacutegua para um Erlenmeyer de 250 mL Adicionar 1 mL de soluccedilatildeo

tampatildeo e 6 gotas de soluccedilatildeo indicadora Esperar cerca de 5 min antes de iniciar a titulaccedilatildeo

Encher a bureta com a soluccedilatildeo titulante de EDTA e fazer-se a titulaccedilatildeo cujo ponto final eacute

detectado pela mudanccedila de cor da soluccedilatildeo indicadora (de vermelho vinoso para azul) O

volume de titulante gasto deve estar compreendido entre 1 e 5 mL Se tal natildeo acontecer

deveraacute proceder-se a uma diluiccedilatildeo ou utilizaccedilatildeo de um volume superior de amostra de forma

a que o volume gasto de titulante esteja dentro do volume indicado

Realizar o ensaio em triplicado

Terminado o ensaio lavar convenientemente a bureta e restante material de laboratoacuterio

Dureza permanente

Para um erlenmeyer de 250 mL meccedila 100 mL de amostra Levar agrave ebuliccedilatildeo durante 20 a 30

minutos de forma a precipitar completamente os bicarbonatos correspondentes agrave dureza

temporaacuteria No final arrefece-se a amostra rapidamente e transfere-se para um balatildeo

graduado de 100 mL Completa-se o volume com aacutegua recentemente fervida e fria

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Determina-se de seguida a dureza de forma idecircntica ao descrito para dureza total

Este ensaio natildeo se realiza se o volume de titulante gasto na determinaccedilatildeo da dureza total for

inferior a 1 mL

Tratamento dos resultados

Sendo

V ndash volume de toma de amostra expresso em mL

V1 ndash volume de soluccedilatildeo titulante gasto expresso em mL

Calcule a dureza das vaacuterias aacuteguas analisadas exprimindo os resultados arredondados agraves

deacutecimas da seguinte forma

Dureza em mgL de CaCO3 = 1000 V1V

Apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Norma Portuguesa NP-424 ndash Aacutegua ndash Determinaccedilatildeo das Durezas (1966)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T4 Determinaccedilatildeo dos Nitritos em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A importacircncia da presenccedila de nitritos em aacuteguas relaciona-se com o facto de ele constituir uma

das formas intermeacutedias da oxidaccedilatildeo do azoto e portanto de estar relacionado com ciclo do

azoto e ainda por ser ele proacuteprio nocivo para os humanos

O nitrito eacute um composto instaacutevel e pode oxidar-se ou reduzir-se conforme as condiccedilotildees do

meio

O princiacutepio do presente meacutetodo baseia-se na reacccedilatildeo entre o nitrito e a sulfanamida em meio

fortemente aacutecido originando um composto diazoacuteico vermelho que absorve a 537 nm

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Pipetas graduadas

Provetas

Vidro de reloacutegio

Balotildees volumeacutetricos de 50 mL

Espectrofotomeacutetro UV-Vis

Reagente de diazotaccedilatildeo ndash juntar 800 mL de aacutegua destilada 100 mL de aacutecido fosfoacuterico

concentrado (H3PO4) e 40 g de sulfanamida (C6H8O2N2S) Agitar para dissolver e juntar 2 g de

dicloreto de N-(1-naftiletilenodiamina) (C10H7NHCH2CH2NH22HCl) Agitar ateacute dissolver

completamente e completar o volume de 1000 mL A soluccedilatildeo manteacutem-se estaacutevel vaacuterios meses

se for conservada em frasco escuro no frigoriacutefico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo padratildeo de nitrito (1 mg N-NO2mL) ndash pesar 4929 g de nitrito de soacutedio e dissolver em

aacutegua destilada completando em balatildeo graduado o volume de 1000 mL Pipetar para outro

balatildeo de 1000 mL 10 mL da soluccedilatildeo anterior e completar o volume com aacutegua destilada

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido cloriacutedrico (13)

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

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Procedimento experimental

Preparaccedilatildeo da amostra ndash se o pH da amostra for superior a 10 e a alcalinidade total superior a

600 mgCaCO3l ajustar o pH a 60 com aacutecido cloriacutedrico

Curva de calibraccedilatildeo ndash medir rigorosamente para balotildees volumeacutetricos de 500 mL

respectivamente 0 1 2 5 10 20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de nitritos Completar o

volume com aacutegua destilada Adicionar a cada balatildeo 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo misturar

bem e aguardar o desenvolvimento de cor durante 10 minutos ler a absorvacircncias das soluccedilotildees

a 537 nm

Medir para um balatildeo volumeacutetrico de 50 mL 50 mL de amostra ou um volume menor

completando 50 mL com aacutegua destilada adicionar 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo e

aguardar 10 minutos antes de ler a absorvacircncia

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de nitrito nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo de nitrito na amostra em mg N-NO2L eacute dada por

mg N-NO2L = A x 50 B

Sendo

A ndash concentraccedilatildeo obtida a partir da curva de calibraccedilatildeo

B ndash volume de amostra tomada para anaacutelise expresso em mL

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

ASTM ldquoAnnual Book of ASTM Standardrdquo part 23 Philadelphia (1973)

AFNOR Recueil de Normes Franccedilaises ldquoEaux Method drsquoessaisrdquo 2eacuteme edition AFNOR Paris(1983)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

ISO 6777-1984 ndash Water quality ndash determination of nitrite ndash molecular absorption spectrometricmethod

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T5 Determinaccedilatildeo da Alcalinidade em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A alcalinidade de uma soluccedilatildeo eacute uma medida do seu poder tampatildeo Esta propriedade estaacute

associada agrave resistecircncia que a soluccedilatildeo tem a variaccedilotildees de pH por adiccedilatildeo de pequenas

quantidades de aacutecido ou de base As soluccedilotildees-tampatildeo satildeo constituiacutedas habitualmente por um

aacutecido ou uma base fracos e um sal da partiacutecula conjugada como por exemplo H 2CO3HCO3-

HCO3CO32- NH4

+NH3

A alcalinidade de uma aacutegua corresponde agrave presenccedila de iotildees HCO3- e CO3

- tambeacutem HO-

podendo ser determinada volumetricamente por titulaccedilatildeo com um aacutecido forte (H2SO4 ou HCl)

ou por potenciometria no caso das aacuteguas serem turvas ou coradas O processo volumeacutetrico

requer o uso de dois indicadores aacutecido-base um com zona de viragem a cerca de 8-83

(fenolftaleiacutena) e outro com zona de viragem entre 42 e 54 (alaranjado de metilo)

A maior parte das aacuteguas naturais de superfiacutecie tem pH compreendido entre 65 e 75 sendo a

alcalinidade sobretudo devida agrave presenccedila de quantidade de iatildeo hidrogenocarbonato Quanto

maior a quantidade deste iatildeo maior a alcalinidade e por consequecircncia maior a resistecircncia da

aacutegua a variaccedilotildees do pH

A alcalinidade de uma aacutegua pode ser classificada em simples e total

Alcalinidade simples - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus23CO e hidroacutexido

)minusOH Neste caso o indicador usado eacute a fenolftaleiacutena cuja zona de viragem inclui o pH do 1ordm

ponto de viragem

Alcalinidade total - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus2

3CO hidroacutexido )minusOH

e hidrogenocarbonato )minus3

HCO Neste caso usa-se o alaranjado de metilo cuja zona de

viragem inclui o pH do 2ordm ponto de viragem

No entanto haacute incompatibilidade na presenccedila simultacircnea de iotildees hidroacutexido (base forte) e

hidrogenocarbonato (partiacutecula anfoteacuterica) dado que reagem segundo a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )aqCOlO H aq HCOaqOH minusminusminus

+harr+2

323

podendo resultar uma soluccedilatildeo contendo apenas iatildeo carbonato ou par conjugadominusminus 2

33CO HCO

No iniacutecio da titulaccedilatildeo existe uma soluccedilatildeo baacutesica rosada pela fenolftaleiacutena Adicionando aacutecido

cloriacutedrico ateacute agrave viragem do indicador ocorre a transformaccedilatildeo dos iotildees carbonato em

hidrogenocarbonato

( ) ( ) ( )aq HCOaq H aqCOminus+minus

rarr+3

2

3

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Aleacutem dos iotildees hidrogenocarbonatos provenientes da transformaccedilatildeo anterior na soluccedilatildeo haacute

ainda iotildees hidrogenocarbonato jaacute existentes na aacutegua que satildeo titulados na presenccedila do

alaranjado de metilo de acordo com a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )lOHgCOaqHaqHCO223

+rarr++minus

As aacuteguas naturais podem natildeo apresentar coloraccedilatildeo roacutesea pela adiccedilatildeo de fenolftaleiacutena pelo

facto de terem uma concentraccedilatildeo muito baixa deminus2

3CO tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pela fenolftaleiacutena As aacuteguas naturais podem muito raramente apresentar

coloraccedilatildeo alaranjada pela adiccedilatildeo de alaranjado de metilo tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pelo alaranjado de metilo O processo quiacutemico pode traduzir-se pelas equaccedilotildees

A titulaccedilatildeo pode ser traduzida graficamente pela curva representada na figura que se segue

Ateacute ao primeiro ponto de equivalecircncia gasta-se um

volume V1 de titulante (soluccedilatildeo aacutecida)

correspondendo agraves reacccedilotildees 1 e 2 Desde o iniacutecio

do processo ateacute agrave viragem do alaranjado de metilo

gasta-se um volume V2 de titulante

Analisando a curva representada na Figura se

o V1 = 000 mL a uacutenica partiacutecula presente na soluccedilatildeo seraacute HCO3-

o V1 lt frac12 V2 existe CO32- e HCO3

-

o V1 = frac12 V2 existe apenas CO32-

o V1 gt frac12 V2 existe OH- e CO32-

o V1 = V2 soacute existe OH-

A alcalinidade eacute expressa em miligramas de carbonato e caacutelcio por litro de aacutegua mg CaCO3 por

litro de H2O ou seja ppm de CaCO3 Nos ecossistemas naturais a aacutegua apresenta uma

alcalinidade compreendida entre 20 e 200 ppm Uma alcalinidade inferior a 10 ppm indica uma

aacutegua com fraco poder tampatildeo ou seja incapaz de resistir a variaccedilotildees de pH

Figura Variaccedilatildeo do pH em funccedilatildeo do volume de HCl adicionado

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Bureta

FunilErlenmeyers de 250mL

Pipetas volumeacutetricas de 10000 mL

Pipetador

HCI asymp 01 moldm3

Soluccedilatildeo alcooacutelica de fenolftaleiacutena

Soluccedilatildeo a 005 de alaranjado de metilo

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Determinaccedilatildeo da alcalinidade pela fenolftaleiacutena ou alcalinidade simples

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo - Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI 01XXX moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 10 gotas de fenolftaleiacutena

Importante Deve aparecer a cor rosa caso contraacuterio conclui-se que a alcalinidade agrave

fenolftaleiacutena eacute nula e natildeo se realiza a titulaccedilatildeo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante ateacute desaparecimento da

cor roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

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Determinaccedilatildeo da alcalinidade pelo alaranjado de metilo ou alcalinidade total

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo -Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI asymp 01 moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 5 gotas de alaranjado de metilo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante O final da reacccedilatildeo eacute

detectado pela viragem da cor do indicador de amarelo para roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

Tratamento dos resultados

Determine a alcalinidade simples e total das amostras analisadas

A alcalinidade simplestotal da aacutegua expressa em mg CaCO3L eacute dada por

[ ] ( )

( )1000

33 timestimestimes

=

mLV

M mLV HCl

LmgCaCO

de Alcalinida Aacutegua

CaCO

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T6 Determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacuteguas engloba a quantificaccedilatildeo das formas NH3 e NH4+

Como estas partiacuteculas formam um par aacutecido-base conjugado a quantidade relativa de cada

uma delas existente numa dada soluccedilatildeo eacute dependente do seu pH

Tabela 1 Influecircncia do pH na relaccedilatildeo entre a forma protonada e desprotonada da amoacutenia

pH 6 7 8 9 10 11

NH3 0 1 4 25 78 96

NH4+

100 99 96 75 22 4

Os dois principais factores a influenciar a escolha do meacutetodo de anaacutelise do azoto amoniacal em

amostras de aacutegua satildeo a presenccedila de interferentes e a concentraccedilatildeo Na maioria dos casos a

determinaccedilatildeo directa soacute eacute possiacutevel nos casos das aacuteguas de consumo aacuteguas superficiais e

subterracircneas natildeo contaminadas e efluentes em que foi realizada com sucesso a nitrificaccedilatildeo

Nos restantes casos eacute usual a realizaccedilatildeo preacutevia de um passo de preacutevio de destilaccedilatildeo

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo baseia-se no facto de o reagente de Nessler (tetraiodomercurato)

reagir com a amoacutenia em meio alcalino e formar um composto corado amarelo cuja

intensidade de cor se mede entre os 400 e os 425 nm A cor e a turvaccedilatildeo das amostras podem

interferir com esta determinaccedilatildeo bem como compostos que possam reagir nestas condiccedilotildees

com o reagente de Nessler (como aminas cetonas e aacutelcoois)

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo directa embora mais sujeito a interferecircncias eacute bastante mais

expedito do que o da destilaccedilatildeo preacutevia Eacute aplicaacutevel desde que natildeo se pretenda uma precisatildeo

superior a 2 mgL

Material e meacutetodos

Material e ReagentesMaterial de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Pipetador

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Cuvetes

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Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

Soluccedilatildeo de tampatildeo borato - Juntar 88 mL de NaOH 01 N a 500 mL de soluccedilatildeo 0025 N (95 g

Na2B4O710H2OL) de tetraborato de soacutedio e completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute

preparada

Soluccedilatildeo de sulfito de soacutedio (09 gL) ndash Pesar 09 g de NaNO2 e dissolver em aacutegua destilada

Completar o volume de 100 mL Esta soluccedilatildeo deve ser preparada no dia

Soluccedilatildeo de NaOH 6 N ndash Pesar 240 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Deixar arrefecer e

perfazer o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de NaOH 1 N ndash Pesar 40 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Perfazer o volume

de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico 1N ndash Pipetar 27 mL de H2SO4 concentrado com d=181 para um

balatildeo de 1000 mL contendo jaacute cerca de 500 mL de aacutegua destilada Misturar bem e adicionar

mais aacutegua destilada ateacute quase 1000 mL Misturar bem deixar arrefecer e completar 1000 mL

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido boacuterico ndash dissolver 20 g de H3PO3 em aacutegua destilada completar o volume de

1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de sulfato de zinco ndash dissolver em aacutegua destilada 100 g de ZnSO 47H2O e completar o

volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de EDTA ndash dissolver 50 mg de EDTA em 60 mL de aacutegua destilada contendo 10 g de

NaOH Se necessaacuterio aquecer um pouco para facilitar um pouco a dissoluccedilatildeo Deixar arrefecer

e completar o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de Rochelle ndash dissolver 50 g de sal de Rochelle KNaC4H4O64H2O em 100 mL de aacutegua

destilada ferver ateacute reduzir o volume ateacute 70 mL para eliminar a amoacutenia que pode acompanhar

o sal deixar arrefecer e completar de novo o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de Nessler ndash dissolver 100 g de HgI2 e 70 g de KI em 75 mL de aacutegua destilada

misturar bem com agitaccedilatildeo suave (Soluccedilatildeo A) adicionar esta soluccedilatildeo a uma soluccedilatildeo jaacute friapreparada por dissoluccedilatildeo de 160 g de NaOH em 500 mL de aacutegua destilada (Soluccedilatildeo B)

Completar o volume de 1000 mL e guardar em frasco de vidro escuro Soluccedilatildeo jaacute preparada

Obs Testar este reagente com uma soluccedilatildeo de amoacutenia 01 mg N-NH4+L A coloraccedilatildeo amarela deve

aparecer ao fim de 10 min

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Soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia ndash dissolver em aacutegua destilada 3819 g de NH4Cl anidro e seco a 100

ordmC completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Destilaccedilatildeo preacutevia ndash Neutralizar previamente a amostra e adicionar 25 mL de tampatildeo borato

por cada 500 mL de amostra Ajustar o pH a 95 com NaOH 6N Para a destilaccedilatildeo medir 500

mL de amostra para um balatildeo de destilaccedilatildeo com um condensador vertical Proceder agrave

destilaccedilatildeo e receber o destilado (300 mL) em 50 mL de aacutecido boacuterico Completar 500 mL com

aacutegua destilada

Preparaccedilatildeo das amostras para a Nesslerizaccedilatildeo directa ndash adicionar 1 mL de soluccedilatildeo de sulfato

de zinco por cada 100 mL de amostra para provocar a coagulaccedilatildeo de substacircncias em

suspensatildeo Adicionar soluccedilatildeo de NaOH 1 N ateacute obter pH=105 agitar bem deixar repousar e

filtrar o sobrenadante

Padrotildees de calibraccedilatildeo ndash Medir para balotildees volumeacutetricos de 50 mL respectivamente 05 10

20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia Complete o volume com aacutegua destilada

Para realizar a calibraccedilatildeo proceda como descrito no procedimento de determinaccedilatildeo a seguir

Determinaccedilatildeo ndash Medir em balotildees de 50 mL 50 mL de amostra (tratada ou destilada senecessaacuterio) Se existir caacutelcio ou magneacutesio adicionar uma gota de soluccedilatildeo de EDTA ou 1 ou 2

gotas de soluccedilatildeo de Rochelle Misturar bem e juntar 2 mL de reagente de Nessler no caso de

ter usado a soluccedilatildeo de EDTA e 1 mL no caso de ter utilizado a soluccedilatildeo de Rochelle Deixar

desenvolver a cor durante 10 min e ler absorvacircncia a 410 nm Analise as duas amostras

disponiacuteveis com e sem tratamento preacutevio

Nota ndash todos os reagentes devem ser preparados com aacutegua destilada isenta de amoacutenia

Tratamento dos resultados

Determine atraveacutes da curva de calibraccedilatildeo a concentraccedilatildeo de N-NH4+ nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo N-NH4+ nas amostras analisadas expressa em mg N-NH4

+L eacute dada por

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Amostras natildeo destiladas

B

A50 L)NHN(mg 4

times=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Amostras destiladas

DC

BA50 L)NHN(mg 4

times

timestimes=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de destilado que se completou (mL)

C ndash Volume de destilado que se tomou (mL)D ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Bibliografia

A I Vogel ldquoVogel Anaacutelise Inorgacircnica Quantitativardquo 4a ed (1981)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T7 Determinaccedilatildeo da Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) em aacutegua

residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) tambeacutem designada por COD (do inglecircs Chemical

Oxygen Demand) eacute usada como uma medida do oxigeacutenio equivalente agrave fracccedilatildeo orgacircnica da

amostra susceptiacutevel de ser oxidada por um oxidante quiacutemico eneacutergico Outras anaacutelises para a

quantificaccedilatildeo do carbono orgacircnico satildeo a Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio CBO e o Carbono

Orgacircnico Total COT Para certos tipos de amostras a CQO pode ser empiricamente

relacionada com a CBO e com o COT Depois de estabelecida a correlaccedilatildeo esta anaacutelise eacute uacutetil

para efeito de monitorizaccedilatildeo e controlo

O meacutetodo do refluxo com dicromato eacute preferiacutevel a outros que usem outros oxidantes devido agrave

sua maior capacidade de oxidaccedilatildeo aplicabilidade a uma grande variedade de amostras e

facilidade de manipulaccedilatildeo A maioria dos compostos orgacircnicos eacute oxidada em 95 a 100 do

valor teoacuterico A piridina e outros compostos do mesmo tipo apenas satildeo oxidados enquanto

estiverem em contacto com o oxidante O amoniacuteaco quer da amostra quer o libertado a

partir da mateacuteria orgacircnica que conteacutem azoto soacute eacute oxidado na presenccedila duma concentraccedilatildeo

significativa de iotildees cloreto livres

SELECCcedilAtildeO DO MEacuteTODO

O meacutetodo do refluxo aberto eacute o mais utilizado para uma grande variedade de amostras com

valores de CQO entre 5 mgL e 50 mgL no qual de preferecircncia se usam grandes volumes de

amostra Os meacutetodos de refluxo fechado satildeo mais econoacutemicos no que se refere ao uso de

reagentes de sais metaacutelicos mas eacute necessaacuterio homogeneizar as amostras que contenham

soacutelidos suspensos para obter resultados reprodutiacuteveis As ampolas e tubos de cultura com

reagentes previamente medidos encontram-se disponiacuteveis comercialmente

INTERFEREcircNCIAS E LIMITACcedilOtildeES

Os compostos alifaacuteticos volaacuteteis de cadeia aberta satildeo oxidados em pequena extensatildeo Isto

ocorre em parte devido ao facto dos compostos orgacircnicos volaacuteteis estarem presentes no

espaccedilo gasoso natildeo entrando em contacto com o liacutequido oxidante Consegue-se uma oxidaccedilatildeo

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mais efectiva destes compostos alifaacuteticos de cadeia aberta adicionando sulfato de prata

(Ag2SO4) como catalisador Contudo o Ag2SO4 reage com o cloro bromo e iodo originando

precipitados que soacute satildeo oxidados parcialmente As interferecircncias devidas agrave presenccedila de

haletos podem ser grandemente ultrapassadas embora pensa-se natildeo completamente por

complexaccedilatildeo com sulfato de mercuacuterio (HgSO4) antes de iniciar o refluxo Embora seja

aconselhaacutevel 1 g de HgSO4 para 50 mL de amostra pode-se usar uma quantidade menor

quando a concentraccedilatildeo de cloretos for inferior a 2000 mgL desde que se mantenha uma

relaccedilatildeo HgSO4Cl- de 101 Natildeo use este meacutetodo para amostras que contenham Cl- em

concentraccedilatildeo superior a 2000 mgL Haacute outras teacutecnicas para determinar a CQO em aacuteguas

salinas Os nitritos (NO-) apresentam uma CQO de 11 mgmg expressa como massa de O2 por

massa de azoto (NO2-- N) Esta interferecircncia eacute normalmente considerada insignificante e por

isso desprezada uma vez que as concentraccedilotildees de NO2-- N nas aacuteguas raramente excedem o

valor de 2 mgL Para eliminar uma interferecircncia significativa devida ao NO2- adicione 10 mg

de aacutecido sulfacircmico por cada miligrama de NO2-- N presente no volume de amostra usado

adicione a mesma quantidade de aacutecido sulfacircmico ao recipiente de refluxo que conteacutem o

branco de aacutegua destilada As espeacutecies inorgacircnicas reduzidas tais como o iatildeo ferroso sulfureto

manganeacutesio manganoso etc satildeo quantitativamente oxidadas nas condiccedilotildees do ensaio Para

amostras que contenham quantidades significativas destas espeacutecies pode assumir-se a

oxidaccedilatildeo estequiomeacutetrica a partir da concentraccedilatildeo inicial das espeacutecies interferentes e corrigir

o valor obtido para a CQO

MEacuteTODO TITULOMEacuteTRICO ndash REFLUXO FECHADO

Este meacutetodo baseia-se no facto de a maioria dos compostos orgacircnicos serem oxidados por

uma mistura de aacutecido croacutemico e sulfuacuterico em ebuliccedilatildeo A amostra eacute refluxada numa soluccedilatildeo

fortemente aacutecida com uma quantidade conhecida de dicromato de potaacutessio (K2Cr2O7) em

excesso na presenccedila de um catalisador (Ag+) Apoacutes a digestatildeo o dicromato de potaacutessio natildeo

reduzido eacute quantificado por titulaccedilatildeo com sulfato de ferro e amoniacuteaco

e relacionada com o valor de CQO da amostra (6 mol de FAS ou Fe2+ equivalem a 1 mol de

dicromato ou 15 mol de O2)

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O tempo-padratildeo de 2 h para o refluxo pode ser reduzido quando se verificar que periacuteodos

mais curtos originam os mesmos resultados

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Material de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Tubos de digestatildeo - Use tubos de cultura de borossilicato de 16 mm x 150 mm (satildeo estes os

disponiacuteveis nas aulas) 20 mm x 150 mm ou ainda 25 mm x 150 mm com obturadores

roscados revestidos com TFE Como alternativa use ampolas de borossilicato com 10 mL de

capacidade e diacircmetro entre 19 mm e 20 mm Os graves danos que podem surgir nos

obturadores da maioria dos tubos de cultura durante o periacuteodo de digestatildeo satildeo uma

potencial fonte de contaminaccedilatildeo e aumentam as probabilidades de perda Soacute deve usar uma

estufa para a digestatildeo em tubo de cultura depois de saber que 2 h de exposiccedilatildeo a 150 ordmC natildeo

danificam os obturadores Confirme a qualidade dos tubos e rolhas antes de os utilizar Soacute os

tubos da marca Schott (tampa vermelha) podem ir agrave estufa No bloco de aquecimento tambeacutem

se podem usar os tubos de pirex (tampa escura)

Bloco de aquecimento ou digestor de liga de alumiacutenio com 45 mm a 50 mm de altura e com

aberturas de tamanho suficiente para se ajustarem aos tubos de cultura ou ampolas Para

operar a 150 oCplusmn 2 oC

Soluccedilatildeo de digestatildeo de dicromato de potaacutessio 00167 molL - adicione a aproximadamente

500 mL de aacutegua destilada 4913 g de K2Cr2O7 reagente de grau 1 previamente seco a 103 ordmC

durante 2 h 167 mL de H2SO4 concentrado e 333 g de HgSO4 Dissolva deixe arrefecer ateacute agrave

temperatura ambiente e dilua ateacute 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de aacutecido sulfuacuterico - adicione Ag2SO4 puro em cristais ou em poacute a aacutecido sulfuacuterico

concentrado na proporccedilatildeo de 55 g de Ag2SO4 para 1 kg de H2SO4 Deixe em repouso um ou

dois dias para dissolver o Ag2SO4 Este reagente e o anterior satildeo fornecidos em dispensadores

volumeacutetricos Verificar sempre se o volume estaacute correctamente regulado Soluccedilatildeo jaacute

preparada

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Indicador de ferroiacutena - dissolva 1485 g de monohidrato de fenantrolina e 695 mg de

FeSO47H2O em aacutegua destilada e dilua ateacute 100 mL De preferecircncia este indicador deve ser

comprado jaacute preparado Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo titulante de sulfato de amoacutenio ferroso (FAZ do inglecircs) ~ 010 molL - dissolva 392 g de

Fe(NH4)2(SO4)26H2O em aacutegua destilada Adicione 20 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado

Arrefeccedila e dilua ateacute 1000 mL Padronize a soluccedilatildeo diariamente com a soluccedilatildeo padratildeo de

dicromato Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido sulfacircmico soacute eacute necessaacuterio quando se pretender eliminar a interferecircncia de nitritos

Soluccedilatildeo-padratildeo de hidrogenoftalato de potaacutessio (KHP) - triture levemente e depois seque em

estufa a 120 ordmC ateacute peso constante o hidrogenoftalato de potaacutessio (HOOCC6H4COOK) Dissolva

2125 mg em aacutegua destilada e dilua ateacute 1000 mL O KHP tem uma CQO teoacuterica de 1176

mgmg e a soluccedilatildeo anterior tem uma CQO teoacuterica de 250 mgL Esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante

3 meses se for guardada num frigoriacutefico e se natildeo for visiacutevel qualquer desenvolvimento

bioloacutegico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Procedimento experimental

A amostra deve conter um valor de CQO inferior a 250 mgL Efectuar diluiccedilotildees caso

necessaacuterio Analisar em duplicado Lave os tubos de cultura e os obturadores com H2SO4 a

20 antes de serem usados pela 1ordf vez para evitar a contaminaccedilatildeo Recorra agrave Tabela 1 para

obter os volumes adequados da amostra e dos reagentes

Coloque a amostra no tubo de cultura ou ampola e adicione a soluccedilatildeo de digestatildeo Deite

cuidadosamente o reagente de aacutecido sulfuacuterico fazendo-o escorrer pela parede Feche os

obturadores dos tubos ou sele as ampolas com firmeza e inverta-os vaacuterias vezes ateacute que os

reagentes se misturem completamente Use o voacutertex ateacute natildeo se notarem diferentes fases

Assim evita-se o aquecimento local no fundo do tubo e a possiacutevel projecccedilatildeo do seu conteuacutedo

ATENCcedilAtildeO Use uma protecccedilatildeo para o rosto (oacuteculos) e proteja as matildeos (luvas) do calor

produzido enquanto mexe o conteuacutedo dos tubos ou ampolas Cuidado com possiacuteveis

respingos

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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A ndash unidades de cor da amostra diluiacuteda B ndash mL de amostra diluiacutedos

Reporte os resultados arredondados da seguinte forma

Unidades de cor Arredondar (mais proacuteximo)

1-50 1

51-100 5

101-250 10

251-500 20

Refira o pH da amostra

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T3 Determinaccedilatildeo da Dureza em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A dureza total de uma aacutegua eacute definida como a soma da concentraccedilatildeo de caacutelcio e magneacutesio

presentes nessa aacutegua sendo expressa em mgL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) Podem no

entanto estar tambeacutem presentes o Fe3+ e Si4+

O aacutecido etileno-diamina-tetraaceacutetico (EDTA (MM = 37224 gmol)) forma complexos estaacuteveis

com um grande nuacutemero de catiotildees como por exemplo Ca 2+ Mg2+ Ba2+ Cu2+ etc sempre na

proporccedilatildeo 11

Se se adicionar uma pequena quantidade de um corante como Eriocromo T a pH 10 + 01 a

soluccedilatildeo adquire a cor vermelho vinoso Se se titular essa soluccedilatildeo com EDTA os iotildees caacutelcio e

magneacutesio satildeo complexados e no fim da titulaccedilatildeo (quando todos esses iotildees forem

consumidos) a cor da soluccedilatildeo passa a azul O ponto final da titulaccedilatildeo eacute tanto melhor definido

quanto mais elevado for o pH No entanto natildeo eacute possiacutevel aumentar o pH para valores

demasiado altos devido possibilidade de precipitaccedilatildeo de CaCO3 ou de hidroacutexido de magneacutesio

(Mg(OH)2) e tambeacutem porque o corante muda de cor a pH elevado

Os valores parameacutetricos de dureza de aacuteguas satildeo Macia 0 - 75 mgL Pouco dura 75 - 150 mgL

Dura 150 - 300 mgL e Muito dura gt 300 mgL O valor expressa-se em mg de CaCO 3 por litro

de aacutegua analisada

A determinaccedilatildeo da dureza permanente faz-se apoacutes precipitaccedilatildeo e filtraccedilatildeo dos bicarbonatos

(dureza temporaacuteria)

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Placa de aquecimento

6 balotildees de Erlenmeyer de 250 mL

1 balatildeo graduado de 100 mL

1 bureta de 25 mL

1 pipeta graduada de 1 mL

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1 pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 50 25 e 100 mL (as duas uacuteltimas

destinam-se apenas a situaccedilotildees em que seja necessaacuterio utilizar um volume de amostra

diferente)

Aacutegua destilada recentemente fervida

Soluccedilatildeo tampatildeo 675 gL de cloreto de amoacutenio (NH4Cl) e 114 mLL de amoacutenio a 22 em NH3

Soluccedilatildeo de aacutecido cloriacutedrico (HCl) aprox 1 molL

Soluccedilatildeo indicadora de negro de eriocromio T

Soluccedilatildeo titulante de EDTA

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua potaacutevel recolhida no laboratoacuterio

Procedimento experimental

Dureza total

Medir 50 mL da amostra de aacutegua para um Erlenmeyer de 250 mL Adicionar 1 mL de soluccedilatildeo

tampatildeo e 6 gotas de soluccedilatildeo indicadora Esperar cerca de 5 min antes de iniciar a titulaccedilatildeo

Encher a bureta com a soluccedilatildeo titulante de EDTA e fazer-se a titulaccedilatildeo cujo ponto final eacute

detectado pela mudanccedila de cor da soluccedilatildeo indicadora (de vermelho vinoso para azul) O

volume de titulante gasto deve estar compreendido entre 1 e 5 mL Se tal natildeo acontecer

deveraacute proceder-se a uma diluiccedilatildeo ou utilizaccedilatildeo de um volume superior de amostra de forma

a que o volume gasto de titulante esteja dentro do volume indicado

Realizar o ensaio em triplicado

Terminado o ensaio lavar convenientemente a bureta e restante material de laboratoacuterio

Dureza permanente

Para um erlenmeyer de 250 mL meccedila 100 mL de amostra Levar agrave ebuliccedilatildeo durante 20 a 30

minutos de forma a precipitar completamente os bicarbonatos correspondentes agrave dureza

temporaacuteria No final arrefece-se a amostra rapidamente e transfere-se para um balatildeo

graduado de 100 mL Completa-se o volume com aacutegua recentemente fervida e fria

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Determina-se de seguida a dureza de forma idecircntica ao descrito para dureza total

Este ensaio natildeo se realiza se o volume de titulante gasto na determinaccedilatildeo da dureza total for

inferior a 1 mL

Tratamento dos resultados

Sendo

V ndash volume de toma de amostra expresso em mL

V1 ndash volume de soluccedilatildeo titulante gasto expresso em mL

Calcule a dureza das vaacuterias aacuteguas analisadas exprimindo os resultados arredondados agraves

deacutecimas da seguinte forma

Dureza em mgL de CaCO3 = 1000 V1V

Apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Norma Portuguesa NP-424 ndash Aacutegua ndash Determinaccedilatildeo das Durezas (1966)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T4 Determinaccedilatildeo dos Nitritos em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A importacircncia da presenccedila de nitritos em aacuteguas relaciona-se com o facto de ele constituir uma

das formas intermeacutedias da oxidaccedilatildeo do azoto e portanto de estar relacionado com ciclo do

azoto e ainda por ser ele proacuteprio nocivo para os humanos

O nitrito eacute um composto instaacutevel e pode oxidar-se ou reduzir-se conforme as condiccedilotildees do

meio

O princiacutepio do presente meacutetodo baseia-se na reacccedilatildeo entre o nitrito e a sulfanamida em meio

fortemente aacutecido originando um composto diazoacuteico vermelho que absorve a 537 nm

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Pipetas graduadas

Provetas

Vidro de reloacutegio

Balotildees volumeacutetricos de 50 mL

Espectrofotomeacutetro UV-Vis

Reagente de diazotaccedilatildeo ndash juntar 800 mL de aacutegua destilada 100 mL de aacutecido fosfoacuterico

concentrado (H3PO4) e 40 g de sulfanamida (C6H8O2N2S) Agitar para dissolver e juntar 2 g de

dicloreto de N-(1-naftiletilenodiamina) (C10H7NHCH2CH2NH22HCl) Agitar ateacute dissolver

completamente e completar o volume de 1000 mL A soluccedilatildeo manteacutem-se estaacutevel vaacuterios meses

se for conservada em frasco escuro no frigoriacutefico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo padratildeo de nitrito (1 mg N-NO2mL) ndash pesar 4929 g de nitrito de soacutedio e dissolver em

aacutegua destilada completando em balatildeo graduado o volume de 1000 mL Pipetar para outro

balatildeo de 1000 mL 10 mL da soluccedilatildeo anterior e completar o volume com aacutegua destilada

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido cloriacutedrico (13)

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

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Procedimento experimental

Preparaccedilatildeo da amostra ndash se o pH da amostra for superior a 10 e a alcalinidade total superior a

600 mgCaCO3l ajustar o pH a 60 com aacutecido cloriacutedrico

Curva de calibraccedilatildeo ndash medir rigorosamente para balotildees volumeacutetricos de 500 mL

respectivamente 0 1 2 5 10 20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de nitritos Completar o

volume com aacutegua destilada Adicionar a cada balatildeo 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo misturar

bem e aguardar o desenvolvimento de cor durante 10 minutos ler a absorvacircncias das soluccedilotildees

a 537 nm

Medir para um balatildeo volumeacutetrico de 50 mL 50 mL de amostra ou um volume menor

completando 50 mL com aacutegua destilada adicionar 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo e

aguardar 10 minutos antes de ler a absorvacircncia

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de nitrito nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo de nitrito na amostra em mg N-NO2L eacute dada por

mg N-NO2L = A x 50 B

Sendo

A ndash concentraccedilatildeo obtida a partir da curva de calibraccedilatildeo

B ndash volume de amostra tomada para anaacutelise expresso em mL

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

ASTM ldquoAnnual Book of ASTM Standardrdquo part 23 Philadelphia (1973)

AFNOR Recueil de Normes Franccedilaises ldquoEaux Method drsquoessaisrdquo 2eacuteme edition AFNOR Paris(1983)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

ISO 6777-1984 ndash Water quality ndash determination of nitrite ndash molecular absorption spectrometricmethod

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T5 Determinaccedilatildeo da Alcalinidade em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A alcalinidade de uma soluccedilatildeo eacute uma medida do seu poder tampatildeo Esta propriedade estaacute

associada agrave resistecircncia que a soluccedilatildeo tem a variaccedilotildees de pH por adiccedilatildeo de pequenas

quantidades de aacutecido ou de base As soluccedilotildees-tampatildeo satildeo constituiacutedas habitualmente por um

aacutecido ou uma base fracos e um sal da partiacutecula conjugada como por exemplo H 2CO3HCO3-

HCO3CO32- NH4

+NH3

A alcalinidade de uma aacutegua corresponde agrave presenccedila de iotildees HCO3- e CO3

- tambeacutem HO-

podendo ser determinada volumetricamente por titulaccedilatildeo com um aacutecido forte (H2SO4 ou HCl)

ou por potenciometria no caso das aacuteguas serem turvas ou coradas O processo volumeacutetrico

requer o uso de dois indicadores aacutecido-base um com zona de viragem a cerca de 8-83

(fenolftaleiacutena) e outro com zona de viragem entre 42 e 54 (alaranjado de metilo)

A maior parte das aacuteguas naturais de superfiacutecie tem pH compreendido entre 65 e 75 sendo a

alcalinidade sobretudo devida agrave presenccedila de quantidade de iatildeo hidrogenocarbonato Quanto

maior a quantidade deste iatildeo maior a alcalinidade e por consequecircncia maior a resistecircncia da

aacutegua a variaccedilotildees do pH

A alcalinidade de uma aacutegua pode ser classificada em simples e total

Alcalinidade simples - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus23CO e hidroacutexido

)minusOH Neste caso o indicador usado eacute a fenolftaleiacutena cuja zona de viragem inclui o pH do 1ordm

ponto de viragem

Alcalinidade total - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus2

3CO hidroacutexido )minusOH

e hidrogenocarbonato )minus3

HCO Neste caso usa-se o alaranjado de metilo cuja zona de

viragem inclui o pH do 2ordm ponto de viragem

No entanto haacute incompatibilidade na presenccedila simultacircnea de iotildees hidroacutexido (base forte) e

hidrogenocarbonato (partiacutecula anfoteacuterica) dado que reagem segundo a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )aqCOlO H aq HCOaqOH minusminusminus

+harr+2

323

podendo resultar uma soluccedilatildeo contendo apenas iatildeo carbonato ou par conjugadominusminus 2

33CO HCO

No iniacutecio da titulaccedilatildeo existe uma soluccedilatildeo baacutesica rosada pela fenolftaleiacutena Adicionando aacutecido

cloriacutedrico ateacute agrave viragem do indicador ocorre a transformaccedilatildeo dos iotildees carbonato em

hidrogenocarbonato

( ) ( ) ( )aq HCOaq H aqCOminus+minus

rarr+3

2

3

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Aleacutem dos iotildees hidrogenocarbonatos provenientes da transformaccedilatildeo anterior na soluccedilatildeo haacute

ainda iotildees hidrogenocarbonato jaacute existentes na aacutegua que satildeo titulados na presenccedila do

alaranjado de metilo de acordo com a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )lOHgCOaqHaqHCO223

+rarr++minus

As aacuteguas naturais podem natildeo apresentar coloraccedilatildeo roacutesea pela adiccedilatildeo de fenolftaleiacutena pelo

facto de terem uma concentraccedilatildeo muito baixa deminus2

3CO tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pela fenolftaleiacutena As aacuteguas naturais podem muito raramente apresentar

coloraccedilatildeo alaranjada pela adiccedilatildeo de alaranjado de metilo tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pelo alaranjado de metilo O processo quiacutemico pode traduzir-se pelas equaccedilotildees

A titulaccedilatildeo pode ser traduzida graficamente pela curva representada na figura que se segue

Ateacute ao primeiro ponto de equivalecircncia gasta-se um

volume V1 de titulante (soluccedilatildeo aacutecida)

correspondendo agraves reacccedilotildees 1 e 2 Desde o iniacutecio

do processo ateacute agrave viragem do alaranjado de metilo

gasta-se um volume V2 de titulante

Analisando a curva representada na Figura se

o V1 = 000 mL a uacutenica partiacutecula presente na soluccedilatildeo seraacute HCO3-

o V1 lt frac12 V2 existe CO32- e HCO3

-

o V1 = frac12 V2 existe apenas CO32-

o V1 gt frac12 V2 existe OH- e CO32-

o V1 = V2 soacute existe OH-

A alcalinidade eacute expressa em miligramas de carbonato e caacutelcio por litro de aacutegua mg CaCO3 por

litro de H2O ou seja ppm de CaCO3 Nos ecossistemas naturais a aacutegua apresenta uma

alcalinidade compreendida entre 20 e 200 ppm Uma alcalinidade inferior a 10 ppm indica uma

aacutegua com fraco poder tampatildeo ou seja incapaz de resistir a variaccedilotildees de pH

Figura Variaccedilatildeo do pH em funccedilatildeo do volume de HCl adicionado

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Bureta

FunilErlenmeyers de 250mL

Pipetas volumeacutetricas de 10000 mL

Pipetador

HCI asymp 01 moldm3

Soluccedilatildeo alcooacutelica de fenolftaleiacutena

Soluccedilatildeo a 005 de alaranjado de metilo

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Determinaccedilatildeo da alcalinidade pela fenolftaleiacutena ou alcalinidade simples

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo - Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI 01XXX moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 10 gotas de fenolftaleiacutena

Importante Deve aparecer a cor rosa caso contraacuterio conclui-se que a alcalinidade agrave

fenolftaleiacutena eacute nula e natildeo se realiza a titulaccedilatildeo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante ateacute desaparecimento da

cor roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

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Determinaccedilatildeo da alcalinidade pelo alaranjado de metilo ou alcalinidade total

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo -Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI asymp 01 moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 5 gotas de alaranjado de metilo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante O final da reacccedilatildeo eacute

detectado pela viragem da cor do indicador de amarelo para roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

Tratamento dos resultados

Determine a alcalinidade simples e total das amostras analisadas

A alcalinidade simplestotal da aacutegua expressa em mg CaCO3L eacute dada por

[ ] ( )

( )1000

33 timestimestimes

=

mLV

M mLV HCl

LmgCaCO

de Alcalinida Aacutegua

CaCO

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T6 Determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacuteguas engloba a quantificaccedilatildeo das formas NH3 e NH4+

Como estas partiacuteculas formam um par aacutecido-base conjugado a quantidade relativa de cada

uma delas existente numa dada soluccedilatildeo eacute dependente do seu pH

Tabela 1 Influecircncia do pH na relaccedilatildeo entre a forma protonada e desprotonada da amoacutenia

pH 6 7 8 9 10 11

NH3 0 1 4 25 78 96

NH4+

100 99 96 75 22 4

Os dois principais factores a influenciar a escolha do meacutetodo de anaacutelise do azoto amoniacal em

amostras de aacutegua satildeo a presenccedila de interferentes e a concentraccedilatildeo Na maioria dos casos a

determinaccedilatildeo directa soacute eacute possiacutevel nos casos das aacuteguas de consumo aacuteguas superficiais e

subterracircneas natildeo contaminadas e efluentes em que foi realizada com sucesso a nitrificaccedilatildeo

Nos restantes casos eacute usual a realizaccedilatildeo preacutevia de um passo de preacutevio de destilaccedilatildeo

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo baseia-se no facto de o reagente de Nessler (tetraiodomercurato)

reagir com a amoacutenia em meio alcalino e formar um composto corado amarelo cuja

intensidade de cor se mede entre os 400 e os 425 nm A cor e a turvaccedilatildeo das amostras podem

interferir com esta determinaccedilatildeo bem como compostos que possam reagir nestas condiccedilotildees

com o reagente de Nessler (como aminas cetonas e aacutelcoois)

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo directa embora mais sujeito a interferecircncias eacute bastante mais

expedito do que o da destilaccedilatildeo preacutevia Eacute aplicaacutevel desde que natildeo se pretenda uma precisatildeo

superior a 2 mgL

Material e meacutetodos

Material e ReagentesMaterial de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Pipetador

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Cuvetes

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Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

Soluccedilatildeo de tampatildeo borato - Juntar 88 mL de NaOH 01 N a 500 mL de soluccedilatildeo 0025 N (95 g

Na2B4O710H2OL) de tetraborato de soacutedio e completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute

preparada

Soluccedilatildeo de sulfito de soacutedio (09 gL) ndash Pesar 09 g de NaNO2 e dissolver em aacutegua destilada

Completar o volume de 100 mL Esta soluccedilatildeo deve ser preparada no dia

Soluccedilatildeo de NaOH 6 N ndash Pesar 240 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Deixar arrefecer e

perfazer o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de NaOH 1 N ndash Pesar 40 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Perfazer o volume

de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico 1N ndash Pipetar 27 mL de H2SO4 concentrado com d=181 para um

balatildeo de 1000 mL contendo jaacute cerca de 500 mL de aacutegua destilada Misturar bem e adicionar

mais aacutegua destilada ateacute quase 1000 mL Misturar bem deixar arrefecer e completar 1000 mL

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido boacuterico ndash dissolver 20 g de H3PO3 em aacutegua destilada completar o volume de

1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de sulfato de zinco ndash dissolver em aacutegua destilada 100 g de ZnSO 47H2O e completar o

volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de EDTA ndash dissolver 50 mg de EDTA em 60 mL de aacutegua destilada contendo 10 g de

NaOH Se necessaacuterio aquecer um pouco para facilitar um pouco a dissoluccedilatildeo Deixar arrefecer

e completar o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de Rochelle ndash dissolver 50 g de sal de Rochelle KNaC4H4O64H2O em 100 mL de aacutegua

destilada ferver ateacute reduzir o volume ateacute 70 mL para eliminar a amoacutenia que pode acompanhar

o sal deixar arrefecer e completar de novo o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de Nessler ndash dissolver 100 g de HgI2 e 70 g de KI em 75 mL de aacutegua destilada

misturar bem com agitaccedilatildeo suave (Soluccedilatildeo A) adicionar esta soluccedilatildeo a uma soluccedilatildeo jaacute friapreparada por dissoluccedilatildeo de 160 g de NaOH em 500 mL de aacutegua destilada (Soluccedilatildeo B)

Completar o volume de 1000 mL e guardar em frasco de vidro escuro Soluccedilatildeo jaacute preparada

Obs Testar este reagente com uma soluccedilatildeo de amoacutenia 01 mg N-NH4+L A coloraccedilatildeo amarela deve

aparecer ao fim de 10 min

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Soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia ndash dissolver em aacutegua destilada 3819 g de NH4Cl anidro e seco a 100

ordmC completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Destilaccedilatildeo preacutevia ndash Neutralizar previamente a amostra e adicionar 25 mL de tampatildeo borato

por cada 500 mL de amostra Ajustar o pH a 95 com NaOH 6N Para a destilaccedilatildeo medir 500

mL de amostra para um balatildeo de destilaccedilatildeo com um condensador vertical Proceder agrave

destilaccedilatildeo e receber o destilado (300 mL) em 50 mL de aacutecido boacuterico Completar 500 mL com

aacutegua destilada

Preparaccedilatildeo das amostras para a Nesslerizaccedilatildeo directa ndash adicionar 1 mL de soluccedilatildeo de sulfato

de zinco por cada 100 mL de amostra para provocar a coagulaccedilatildeo de substacircncias em

suspensatildeo Adicionar soluccedilatildeo de NaOH 1 N ateacute obter pH=105 agitar bem deixar repousar e

filtrar o sobrenadante

Padrotildees de calibraccedilatildeo ndash Medir para balotildees volumeacutetricos de 50 mL respectivamente 05 10

20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia Complete o volume com aacutegua destilada

Para realizar a calibraccedilatildeo proceda como descrito no procedimento de determinaccedilatildeo a seguir

Determinaccedilatildeo ndash Medir em balotildees de 50 mL 50 mL de amostra (tratada ou destilada senecessaacuterio) Se existir caacutelcio ou magneacutesio adicionar uma gota de soluccedilatildeo de EDTA ou 1 ou 2

gotas de soluccedilatildeo de Rochelle Misturar bem e juntar 2 mL de reagente de Nessler no caso de

ter usado a soluccedilatildeo de EDTA e 1 mL no caso de ter utilizado a soluccedilatildeo de Rochelle Deixar

desenvolver a cor durante 10 min e ler absorvacircncia a 410 nm Analise as duas amostras

disponiacuteveis com e sem tratamento preacutevio

Nota ndash todos os reagentes devem ser preparados com aacutegua destilada isenta de amoacutenia

Tratamento dos resultados

Determine atraveacutes da curva de calibraccedilatildeo a concentraccedilatildeo de N-NH4+ nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo N-NH4+ nas amostras analisadas expressa em mg N-NH4

+L eacute dada por

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Amostras natildeo destiladas

B

A50 L)NHN(mg 4

times=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Amostras destiladas

DC

BA50 L)NHN(mg 4

times

timestimes=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de destilado que se completou (mL)

C ndash Volume de destilado que se tomou (mL)D ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Bibliografia

A I Vogel ldquoVogel Anaacutelise Inorgacircnica Quantitativardquo 4a ed (1981)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T7 Determinaccedilatildeo da Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) em aacutegua

residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) tambeacutem designada por COD (do inglecircs Chemical

Oxygen Demand) eacute usada como uma medida do oxigeacutenio equivalente agrave fracccedilatildeo orgacircnica da

amostra susceptiacutevel de ser oxidada por um oxidante quiacutemico eneacutergico Outras anaacutelises para a

quantificaccedilatildeo do carbono orgacircnico satildeo a Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio CBO e o Carbono

Orgacircnico Total COT Para certos tipos de amostras a CQO pode ser empiricamente

relacionada com a CBO e com o COT Depois de estabelecida a correlaccedilatildeo esta anaacutelise eacute uacutetil

para efeito de monitorizaccedilatildeo e controlo

O meacutetodo do refluxo com dicromato eacute preferiacutevel a outros que usem outros oxidantes devido agrave

sua maior capacidade de oxidaccedilatildeo aplicabilidade a uma grande variedade de amostras e

facilidade de manipulaccedilatildeo A maioria dos compostos orgacircnicos eacute oxidada em 95 a 100 do

valor teoacuterico A piridina e outros compostos do mesmo tipo apenas satildeo oxidados enquanto

estiverem em contacto com o oxidante O amoniacuteaco quer da amostra quer o libertado a

partir da mateacuteria orgacircnica que conteacutem azoto soacute eacute oxidado na presenccedila duma concentraccedilatildeo

significativa de iotildees cloreto livres

SELECCcedilAtildeO DO MEacuteTODO

O meacutetodo do refluxo aberto eacute o mais utilizado para uma grande variedade de amostras com

valores de CQO entre 5 mgL e 50 mgL no qual de preferecircncia se usam grandes volumes de

amostra Os meacutetodos de refluxo fechado satildeo mais econoacutemicos no que se refere ao uso de

reagentes de sais metaacutelicos mas eacute necessaacuterio homogeneizar as amostras que contenham

soacutelidos suspensos para obter resultados reprodutiacuteveis As ampolas e tubos de cultura com

reagentes previamente medidos encontram-se disponiacuteveis comercialmente

INTERFEREcircNCIAS E LIMITACcedilOtildeES

Os compostos alifaacuteticos volaacuteteis de cadeia aberta satildeo oxidados em pequena extensatildeo Isto

ocorre em parte devido ao facto dos compostos orgacircnicos volaacuteteis estarem presentes no

espaccedilo gasoso natildeo entrando em contacto com o liacutequido oxidante Consegue-se uma oxidaccedilatildeo

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mais efectiva destes compostos alifaacuteticos de cadeia aberta adicionando sulfato de prata

(Ag2SO4) como catalisador Contudo o Ag2SO4 reage com o cloro bromo e iodo originando

precipitados que soacute satildeo oxidados parcialmente As interferecircncias devidas agrave presenccedila de

haletos podem ser grandemente ultrapassadas embora pensa-se natildeo completamente por

complexaccedilatildeo com sulfato de mercuacuterio (HgSO4) antes de iniciar o refluxo Embora seja

aconselhaacutevel 1 g de HgSO4 para 50 mL de amostra pode-se usar uma quantidade menor

quando a concentraccedilatildeo de cloretos for inferior a 2000 mgL desde que se mantenha uma

relaccedilatildeo HgSO4Cl- de 101 Natildeo use este meacutetodo para amostras que contenham Cl- em

concentraccedilatildeo superior a 2000 mgL Haacute outras teacutecnicas para determinar a CQO em aacuteguas

salinas Os nitritos (NO-) apresentam uma CQO de 11 mgmg expressa como massa de O2 por

massa de azoto (NO2-- N) Esta interferecircncia eacute normalmente considerada insignificante e por

isso desprezada uma vez que as concentraccedilotildees de NO2-- N nas aacuteguas raramente excedem o

valor de 2 mgL Para eliminar uma interferecircncia significativa devida ao NO2- adicione 10 mg

de aacutecido sulfacircmico por cada miligrama de NO2-- N presente no volume de amostra usado

adicione a mesma quantidade de aacutecido sulfacircmico ao recipiente de refluxo que conteacutem o

branco de aacutegua destilada As espeacutecies inorgacircnicas reduzidas tais como o iatildeo ferroso sulfureto

manganeacutesio manganoso etc satildeo quantitativamente oxidadas nas condiccedilotildees do ensaio Para

amostras que contenham quantidades significativas destas espeacutecies pode assumir-se a

oxidaccedilatildeo estequiomeacutetrica a partir da concentraccedilatildeo inicial das espeacutecies interferentes e corrigir

o valor obtido para a CQO

MEacuteTODO TITULOMEacuteTRICO ndash REFLUXO FECHADO

Este meacutetodo baseia-se no facto de a maioria dos compostos orgacircnicos serem oxidados por

uma mistura de aacutecido croacutemico e sulfuacuterico em ebuliccedilatildeo A amostra eacute refluxada numa soluccedilatildeo

fortemente aacutecida com uma quantidade conhecida de dicromato de potaacutessio (K2Cr2O7) em

excesso na presenccedila de um catalisador (Ag+) Apoacutes a digestatildeo o dicromato de potaacutessio natildeo

reduzido eacute quantificado por titulaccedilatildeo com sulfato de ferro e amoniacuteaco

e relacionada com o valor de CQO da amostra (6 mol de FAS ou Fe2+ equivalem a 1 mol de

dicromato ou 15 mol de O2)

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O tempo-padratildeo de 2 h para o refluxo pode ser reduzido quando se verificar que periacuteodos

mais curtos originam os mesmos resultados

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Material de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Tubos de digestatildeo - Use tubos de cultura de borossilicato de 16 mm x 150 mm (satildeo estes os

disponiacuteveis nas aulas) 20 mm x 150 mm ou ainda 25 mm x 150 mm com obturadores

roscados revestidos com TFE Como alternativa use ampolas de borossilicato com 10 mL de

capacidade e diacircmetro entre 19 mm e 20 mm Os graves danos que podem surgir nos

obturadores da maioria dos tubos de cultura durante o periacuteodo de digestatildeo satildeo uma

potencial fonte de contaminaccedilatildeo e aumentam as probabilidades de perda Soacute deve usar uma

estufa para a digestatildeo em tubo de cultura depois de saber que 2 h de exposiccedilatildeo a 150 ordmC natildeo

danificam os obturadores Confirme a qualidade dos tubos e rolhas antes de os utilizar Soacute os

tubos da marca Schott (tampa vermelha) podem ir agrave estufa No bloco de aquecimento tambeacutem

se podem usar os tubos de pirex (tampa escura)

Bloco de aquecimento ou digestor de liga de alumiacutenio com 45 mm a 50 mm de altura e com

aberturas de tamanho suficiente para se ajustarem aos tubos de cultura ou ampolas Para

operar a 150 oCplusmn 2 oC

Soluccedilatildeo de digestatildeo de dicromato de potaacutessio 00167 molL - adicione a aproximadamente

500 mL de aacutegua destilada 4913 g de K2Cr2O7 reagente de grau 1 previamente seco a 103 ordmC

durante 2 h 167 mL de H2SO4 concentrado e 333 g de HgSO4 Dissolva deixe arrefecer ateacute agrave

temperatura ambiente e dilua ateacute 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de aacutecido sulfuacuterico - adicione Ag2SO4 puro em cristais ou em poacute a aacutecido sulfuacuterico

concentrado na proporccedilatildeo de 55 g de Ag2SO4 para 1 kg de H2SO4 Deixe em repouso um ou

dois dias para dissolver o Ag2SO4 Este reagente e o anterior satildeo fornecidos em dispensadores

volumeacutetricos Verificar sempre se o volume estaacute correctamente regulado Soluccedilatildeo jaacute

preparada

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Indicador de ferroiacutena - dissolva 1485 g de monohidrato de fenantrolina e 695 mg de

FeSO47H2O em aacutegua destilada e dilua ateacute 100 mL De preferecircncia este indicador deve ser

comprado jaacute preparado Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo titulante de sulfato de amoacutenio ferroso (FAZ do inglecircs) ~ 010 molL - dissolva 392 g de

Fe(NH4)2(SO4)26H2O em aacutegua destilada Adicione 20 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado

Arrefeccedila e dilua ateacute 1000 mL Padronize a soluccedilatildeo diariamente com a soluccedilatildeo padratildeo de

dicromato Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido sulfacircmico soacute eacute necessaacuterio quando se pretender eliminar a interferecircncia de nitritos

Soluccedilatildeo-padratildeo de hidrogenoftalato de potaacutessio (KHP) - triture levemente e depois seque em

estufa a 120 ordmC ateacute peso constante o hidrogenoftalato de potaacutessio (HOOCC6H4COOK) Dissolva

2125 mg em aacutegua destilada e dilua ateacute 1000 mL O KHP tem uma CQO teoacuterica de 1176

mgmg e a soluccedilatildeo anterior tem uma CQO teoacuterica de 250 mgL Esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante

3 meses se for guardada num frigoriacutefico e se natildeo for visiacutevel qualquer desenvolvimento

bioloacutegico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Procedimento experimental

A amostra deve conter um valor de CQO inferior a 250 mgL Efectuar diluiccedilotildees caso

necessaacuterio Analisar em duplicado Lave os tubos de cultura e os obturadores com H2SO4 a

20 antes de serem usados pela 1ordf vez para evitar a contaminaccedilatildeo Recorra agrave Tabela 1 para

obter os volumes adequados da amostra e dos reagentes

Coloque a amostra no tubo de cultura ou ampola e adicione a soluccedilatildeo de digestatildeo Deite

cuidadosamente o reagente de aacutecido sulfuacuterico fazendo-o escorrer pela parede Feche os

obturadores dos tubos ou sele as ampolas com firmeza e inverta-os vaacuterias vezes ateacute que os

reagentes se misturem completamente Use o voacutertex ateacute natildeo se notarem diferentes fases

Assim evita-se o aquecimento local no fundo do tubo e a possiacutevel projecccedilatildeo do seu conteuacutedo

ATENCcedilAtildeO Use uma protecccedilatildeo para o rosto (oacuteculos) e proteja as matildeos (luvas) do calor

produzido enquanto mexe o conteuacutedo dos tubos ou ampolas Cuidado com possiacuteveis

respingos

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T3 Determinaccedilatildeo da Dureza em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A dureza total de uma aacutegua eacute definida como a soma da concentraccedilatildeo de caacutelcio e magneacutesio

presentes nessa aacutegua sendo expressa em mgL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) Podem no

entanto estar tambeacutem presentes o Fe3+ e Si4+

O aacutecido etileno-diamina-tetraaceacutetico (EDTA (MM = 37224 gmol)) forma complexos estaacuteveis

com um grande nuacutemero de catiotildees como por exemplo Ca 2+ Mg2+ Ba2+ Cu2+ etc sempre na

proporccedilatildeo 11

Se se adicionar uma pequena quantidade de um corante como Eriocromo T a pH 10 + 01 a

soluccedilatildeo adquire a cor vermelho vinoso Se se titular essa soluccedilatildeo com EDTA os iotildees caacutelcio e

magneacutesio satildeo complexados e no fim da titulaccedilatildeo (quando todos esses iotildees forem

consumidos) a cor da soluccedilatildeo passa a azul O ponto final da titulaccedilatildeo eacute tanto melhor definido

quanto mais elevado for o pH No entanto natildeo eacute possiacutevel aumentar o pH para valores

demasiado altos devido possibilidade de precipitaccedilatildeo de CaCO3 ou de hidroacutexido de magneacutesio

(Mg(OH)2) e tambeacutem porque o corante muda de cor a pH elevado

Os valores parameacutetricos de dureza de aacuteguas satildeo Macia 0 - 75 mgL Pouco dura 75 - 150 mgL

Dura 150 - 300 mgL e Muito dura gt 300 mgL O valor expressa-se em mg de CaCO 3 por litro

de aacutegua analisada

A determinaccedilatildeo da dureza permanente faz-se apoacutes precipitaccedilatildeo e filtraccedilatildeo dos bicarbonatos

(dureza temporaacuteria)

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Placa de aquecimento

6 balotildees de Erlenmeyer de 250 mL

1 balatildeo graduado de 100 mL

1 bureta de 25 mL

1 pipeta graduada de 1 mL

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1 pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 50 25 e 100 mL (as duas uacuteltimas

destinam-se apenas a situaccedilotildees em que seja necessaacuterio utilizar um volume de amostra

diferente)

Aacutegua destilada recentemente fervida

Soluccedilatildeo tampatildeo 675 gL de cloreto de amoacutenio (NH4Cl) e 114 mLL de amoacutenio a 22 em NH3

Soluccedilatildeo de aacutecido cloriacutedrico (HCl) aprox 1 molL

Soluccedilatildeo indicadora de negro de eriocromio T

Soluccedilatildeo titulante de EDTA

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua potaacutevel recolhida no laboratoacuterio

Procedimento experimental

Dureza total

Medir 50 mL da amostra de aacutegua para um Erlenmeyer de 250 mL Adicionar 1 mL de soluccedilatildeo

tampatildeo e 6 gotas de soluccedilatildeo indicadora Esperar cerca de 5 min antes de iniciar a titulaccedilatildeo

Encher a bureta com a soluccedilatildeo titulante de EDTA e fazer-se a titulaccedilatildeo cujo ponto final eacute

detectado pela mudanccedila de cor da soluccedilatildeo indicadora (de vermelho vinoso para azul) O

volume de titulante gasto deve estar compreendido entre 1 e 5 mL Se tal natildeo acontecer

deveraacute proceder-se a uma diluiccedilatildeo ou utilizaccedilatildeo de um volume superior de amostra de forma

a que o volume gasto de titulante esteja dentro do volume indicado

Realizar o ensaio em triplicado

Terminado o ensaio lavar convenientemente a bureta e restante material de laboratoacuterio

Dureza permanente

Para um erlenmeyer de 250 mL meccedila 100 mL de amostra Levar agrave ebuliccedilatildeo durante 20 a 30

minutos de forma a precipitar completamente os bicarbonatos correspondentes agrave dureza

temporaacuteria No final arrefece-se a amostra rapidamente e transfere-se para um balatildeo

graduado de 100 mL Completa-se o volume com aacutegua recentemente fervida e fria

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Determina-se de seguida a dureza de forma idecircntica ao descrito para dureza total

Este ensaio natildeo se realiza se o volume de titulante gasto na determinaccedilatildeo da dureza total for

inferior a 1 mL

Tratamento dos resultados

Sendo

V ndash volume de toma de amostra expresso em mL

V1 ndash volume de soluccedilatildeo titulante gasto expresso em mL

Calcule a dureza das vaacuterias aacuteguas analisadas exprimindo os resultados arredondados agraves

deacutecimas da seguinte forma

Dureza em mgL de CaCO3 = 1000 V1V

Apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Norma Portuguesa NP-424 ndash Aacutegua ndash Determinaccedilatildeo das Durezas (1966)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T4 Determinaccedilatildeo dos Nitritos em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A importacircncia da presenccedila de nitritos em aacuteguas relaciona-se com o facto de ele constituir uma

das formas intermeacutedias da oxidaccedilatildeo do azoto e portanto de estar relacionado com ciclo do

azoto e ainda por ser ele proacuteprio nocivo para os humanos

O nitrito eacute um composto instaacutevel e pode oxidar-se ou reduzir-se conforme as condiccedilotildees do

meio

O princiacutepio do presente meacutetodo baseia-se na reacccedilatildeo entre o nitrito e a sulfanamida em meio

fortemente aacutecido originando um composto diazoacuteico vermelho que absorve a 537 nm

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Pipetas graduadas

Provetas

Vidro de reloacutegio

Balotildees volumeacutetricos de 50 mL

Espectrofotomeacutetro UV-Vis

Reagente de diazotaccedilatildeo ndash juntar 800 mL de aacutegua destilada 100 mL de aacutecido fosfoacuterico

concentrado (H3PO4) e 40 g de sulfanamida (C6H8O2N2S) Agitar para dissolver e juntar 2 g de

dicloreto de N-(1-naftiletilenodiamina) (C10H7NHCH2CH2NH22HCl) Agitar ateacute dissolver

completamente e completar o volume de 1000 mL A soluccedilatildeo manteacutem-se estaacutevel vaacuterios meses

se for conservada em frasco escuro no frigoriacutefico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo padratildeo de nitrito (1 mg N-NO2mL) ndash pesar 4929 g de nitrito de soacutedio e dissolver em

aacutegua destilada completando em balatildeo graduado o volume de 1000 mL Pipetar para outro

balatildeo de 1000 mL 10 mL da soluccedilatildeo anterior e completar o volume com aacutegua destilada

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido cloriacutedrico (13)

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

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Procedimento experimental

Preparaccedilatildeo da amostra ndash se o pH da amostra for superior a 10 e a alcalinidade total superior a

600 mgCaCO3l ajustar o pH a 60 com aacutecido cloriacutedrico

Curva de calibraccedilatildeo ndash medir rigorosamente para balotildees volumeacutetricos de 500 mL

respectivamente 0 1 2 5 10 20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de nitritos Completar o

volume com aacutegua destilada Adicionar a cada balatildeo 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo misturar

bem e aguardar o desenvolvimento de cor durante 10 minutos ler a absorvacircncias das soluccedilotildees

a 537 nm

Medir para um balatildeo volumeacutetrico de 50 mL 50 mL de amostra ou um volume menor

completando 50 mL com aacutegua destilada adicionar 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo e

aguardar 10 minutos antes de ler a absorvacircncia

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de nitrito nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo de nitrito na amostra em mg N-NO2L eacute dada por

mg N-NO2L = A x 50 B

Sendo

A ndash concentraccedilatildeo obtida a partir da curva de calibraccedilatildeo

B ndash volume de amostra tomada para anaacutelise expresso em mL

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

ASTM ldquoAnnual Book of ASTM Standardrdquo part 23 Philadelphia (1973)

AFNOR Recueil de Normes Franccedilaises ldquoEaux Method drsquoessaisrdquo 2eacuteme edition AFNOR Paris(1983)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

ISO 6777-1984 ndash Water quality ndash determination of nitrite ndash molecular absorption spectrometricmethod

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T5 Determinaccedilatildeo da Alcalinidade em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A alcalinidade de uma soluccedilatildeo eacute uma medida do seu poder tampatildeo Esta propriedade estaacute

associada agrave resistecircncia que a soluccedilatildeo tem a variaccedilotildees de pH por adiccedilatildeo de pequenas

quantidades de aacutecido ou de base As soluccedilotildees-tampatildeo satildeo constituiacutedas habitualmente por um

aacutecido ou uma base fracos e um sal da partiacutecula conjugada como por exemplo H 2CO3HCO3-

HCO3CO32- NH4

+NH3

A alcalinidade de uma aacutegua corresponde agrave presenccedila de iotildees HCO3- e CO3

- tambeacutem HO-

podendo ser determinada volumetricamente por titulaccedilatildeo com um aacutecido forte (H2SO4 ou HCl)

ou por potenciometria no caso das aacuteguas serem turvas ou coradas O processo volumeacutetrico

requer o uso de dois indicadores aacutecido-base um com zona de viragem a cerca de 8-83

(fenolftaleiacutena) e outro com zona de viragem entre 42 e 54 (alaranjado de metilo)

A maior parte das aacuteguas naturais de superfiacutecie tem pH compreendido entre 65 e 75 sendo a

alcalinidade sobretudo devida agrave presenccedila de quantidade de iatildeo hidrogenocarbonato Quanto

maior a quantidade deste iatildeo maior a alcalinidade e por consequecircncia maior a resistecircncia da

aacutegua a variaccedilotildees do pH

A alcalinidade de uma aacutegua pode ser classificada em simples e total

Alcalinidade simples - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus23CO e hidroacutexido

)minusOH Neste caso o indicador usado eacute a fenolftaleiacutena cuja zona de viragem inclui o pH do 1ordm

ponto de viragem

Alcalinidade total - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus2

3CO hidroacutexido )minusOH

e hidrogenocarbonato )minus3

HCO Neste caso usa-se o alaranjado de metilo cuja zona de

viragem inclui o pH do 2ordm ponto de viragem

No entanto haacute incompatibilidade na presenccedila simultacircnea de iotildees hidroacutexido (base forte) e

hidrogenocarbonato (partiacutecula anfoteacuterica) dado que reagem segundo a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )aqCOlO H aq HCOaqOH minusminusminus

+harr+2

323

podendo resultar uma soluccedilatildeo contendo apenas iatildeo carbonato ou par conjugadominusminus 2

33CO HCO

No iniacutecio da titulaccedilatildeo existe uma soluccedilatildeo baacutesica rosada pela fenolftaleiacutena Adicionando aacutecido

cloriacutedrico ateacute agrave viragem do indicador ocorre a transformaccedilatildeo dos iotildees carbonato em

hidrogenocarbonato

( ) ( ) ( )aq HCOaq H aqCOminus+minus

rarr+3

2

3

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Aleacutem dos iotildees hidrogenocarbonatos provenientes da transformaccedilatildeo anterior na soluccedilatildeo haacute

ainda iotildees hidrogenocarbonato jaacute existentes na aacutegua que satildeo titulados na presenccedila do

alaranjado de metilo de acordo com a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )lOHgCOaqHaqHCO223

+rarr++minus

As aacuteguas naturais podem natildeo apresentar coloraccedilatildeo roacutesea pela adiccedilatildeo de fenolftaleiacutena pelo

facto de terem uma concentraccedilatildeo muito baixa deminus2

3CO tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pela fenolftaleiacutena As aacuteguas naturais podem muito raramente apresentar

coloraccedilatildeo alaranjada pela adiccedilatildeo de alaranjado de metilo tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pelo alaranjado de metilo O processo quiacutemico pode traduzir-se pelas equaccedilotildees

A titulaccedilatildeo pode ser traduzida graficamente pela curva representada na figura que se segue

Ateacute ao primeiro ponto de equivalecircncia gasta-se um

volume V1 de titulante (soluccedilatildeo aacutecida)

correspondendo agraves reacccedilotildees 1 e 2 Desde o iniacutecio

do processo ateacute agrave viragem do alaranjado de metilo

gasta-se um volume V2 de titulante

Analisando a curva representada na Figura se

o V1 = 000 mL a uacutenica partiacutecula presente na soluccedilatildeo seraacute HCO3-

o V1 lt frac12 V2 existe CO32- e HCO3

-

o V1 = frac12 V2 existe apenas CO32-

o V1 gt frac12 V2 existe OH- e CO32-

o V1 = V2 soacute existe OH-

A alcalinidade eacute expressa em miligramas de carbonato e caacutelcio por litro de aacutegua mg CaCO3 por

litro de H2O ou seja ppm de CaCO3 Nos ecossistemas naturais a aacutegua apresenta uma

alcalinidade compreendida entre 20 e 200 ppm Uma alcalinidade inferior a 10 ppm indica uma

aacutegua com fraco poder tampatildeo ou seja incapaz de resistir a variaccedilotildees de pH

Figura Variaccedilatildeo do pH em funccedilatildeo do volume de HCl adicionado

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Bureta

FunilErlenmeyers de 250mL

Pipetas volumeacutetricas de 10000 mL

Pipetador

HCI asymp 01 moldm3

Soluccedilatildeo alcooacutelica de fenolftaleiacutena

Soluccedilatildeo a 005 de alaranjado de metilo

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Determinaccedilatildeo da alcalinidade pela fenolftaleiacutena ou alcalinidade simples

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo - Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI 01XXX moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 10 gotas de fenolftaleiacutena

Importante Deve aparecer a cor rosa caso contraacuterio conclui-se que a alcalinidade agrave

fenolftaleiacutena eacute nula e natildeo se realiza a titulaccedilatildeo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante ateacute desaparecimento da

cor roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

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Determinaccedilatildeo da alcalinidade pelo alaranjado de metilo ou alcalinidade total

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo -Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI asymp 01 moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 5 gotas de alaranjado de metilo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante O final da reacccedilatildeo eacute

detectado pela viragem da cor do indicador de amarelo para roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

Tratamento dos resultados

Determine a alcalinidade simples e total das amostras analisadas

A alcalinidade simplestotal da aacutegua expressa em mg CaCO3L eacute dada por

[ ] ( )

( )1000

33 timestimestimes

=

mLV

M mLV HCl

LmgCaCO

de Alcalinida Aacutegua

CaCO

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T6 Determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacuteguas engloba a quantificaccedilatildeo das formas NH3 e NH4+

Como estas partiacuteculas formam um par aacutecido-base conjugado a quantidade relativa de cada

uma delas existente numa dada soluccedilatildeo eacute dependente do seu pH

Tabela 1 Influecircncia do pH na relaccedilatildeo entre a forma protonada e desprotonada da amoacutenia

pH 6 7 8 9 10 11

NH3 0 1 4 25 78 96

NH4+

100 99 96 75 22 4

Os dois principais factores a influenciar a escolha do meacutetodo de anaacutelise do azoto amoniacal em

amostras de aacutegua satildeo a presenccedila de interferentes e a concentraccedilatildeo Na maioria dos casos a

determinaccedilatildeo directa soacute eacute possiacutevel nos casos das aacuteguas de consumo aacuteguas superficiais e

subterracircneas natildeo contaminadas e efluentes em que foi realizada com sucesso a nitrificaccedilatildeo

Nos restantes casos eacute usual a realizaccedilatildeo preacutevia de um passo de preacutevio de destilaccedilatildeo

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo baseia-se no facto de o reagente de Nessler (tetraiodomercurato)

reagir com a amoacutenia em meio alcalino e formar um composto corado amarelo cuja

intensidade de cor se mede entre os 400 e os 425 nm A cor e a turvaccedilatildeo das amostras podem

interferir com esta determinaccedilatildeo bem como compostos que possam reagir nestas condiccedilotildees

com o reagente de Nessler (como aminas cetonas e aacutelcoois)

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo directa embora mais sujeito a interferecircncias eacute bastante mais

expedito do que o da destilaccedilatildeo preacutevia Eacute aplicaacutevel desde que natildeo se pretenda uma precisatildeo

superior a 2 mgL

Material e meacutetodos

Material e ReagentesMaterial de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Pipetador

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Cuvetes

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Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

Soluccedilatildeo de tampatildeo borato - Juntar 88 mL de NaOH 01 N a 500 mL de soluccedilatildeo 0025 N (95 g

Na2B4O710H2OL) de tetraborato de soacutedio e completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute

preparada

Soluccedilatildeo de sulfito de soacutedio (09 gL) ndash Pesar 09 g de NaNO2 e dissolver em aacutegua destilada

Completar o volume de 100 mL Esta soluccedilatildeo deve ser preparada no dia

Soluccedilatildeo de NaOH 6 N ndash Pesar 240 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Deixar arrefecer e

perfazer o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de NaOH 1 N ndash Pesar 40 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Perfazer o volume

de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico 1N ndash Pipetar 27 mL de H2SO4 concentrado com d=181 para um

balatildeo de 1000 mL contendo jaacute cerca de 500 mL de aacutegua destilada Misturar bem e adicionar

mais aacutegua destilada ateacute quase 1000 mL Misturar bem deixar arrefecer e completar 1000 mL

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido boacuterico ndash dissolver 20 g de H3PO3 em aacutegua destilada completar o volume de

1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de sulfato de zinco ndash dissolver em aacutegua destilada 100 g de ZnSO 47H2O e completar o

volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de EDTA ndash dissolver 50 mg de EDTA em 60 mL de aacutegua destilada contendo 10 g de

NaOH Se necessaacuterio aquecer um pouco para facilitar um pouco a dissoluccedilatildeo Deixar arrefecer

e completar o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de Rochelle ndash dissolver 50 g de sal de Rochelle KNaC4H4O64H2O em 100 mL de aacutegua

destilada ferver ateacute reduzir o volume ateacute 70 mL para eliminar a amoacutenia que pode acompanhar

o sal deixar arrefecer e completar de novo o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de Nessler ndash dissolver 100 g de HgI2 e 70 g de KI em 75 mL de aacutegua destilada

misturar bem com agitaccedilatildeo suave (Soluccedilatildeo A) adicionar esta soluccedilatildeo a uma soluccedilatildeo jaacute friapreparada por dissoluccedilatildeo de 160 g de NaOH em 500 mL de aacutegua destilada (Soluccedilatildeo B)

Completar o volume de 1000 mL e guardar em frasco de vidro escuro Soluccedilatildeo jaacute preparada

Obs Testar este reagente com uma soluccedilatildeo de amoacutenia 01 mg N-NH4+L A coloraccedilatildeo amarela deve

aparecer ao fim de 10 min

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Soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia ndash dissolver em aacutegua destilada 3819 g de NH4Cl anidro e seco a 100

ordmC completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Destilaccedilatildeo preacutevia ndash Neutralizar previamente a amostra e adicionar 25 mL de tampatildeo borato

por cada 500 mL de amostra Ajustar o pH a 95 com NaOH 6N Para a destilaccedilatildeo medir 500

mL de amostra para um balatildeo de destilaccedilatildeo com um condensador vertical Proceder agrave

destilaccedilatildeo e receber o destilado (300 mL) em 50 mL de aacutecido boacuterico Completar 500 mL com

aacutegua destilada

Preparaccedilatildeo das amostras para a Nesslerizaccedilatildeo directa ndash adicionar 1 mL de soluccedilatildeo de sulfato

de zinco por cada 100 mL de amostra para provocar a coagulaccedilatildeo de substacircncias em

suspensatildeo Adicionar soluccedilatildeo de NaOH 1 N ateacute obter pH=105 agitar bem deixar repousar e

filtrar o sobrenadante

Padrotildees de calibraccedilatildeo ndash Medir para balotildees volumeacutetricos de 50 mL respectivamente 05 10

20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia Complete o volume com aacutegua destilada

Para realizar a calibraccedilatildeo proceda como descrito no procedimento de determinaccedilatildeo a seguir

Determinaccedilatildeo ndash Medir em balotildees de 50 mL 50 mL de amostra (tratada ou destilada senecessaacuterio) Se existir caacutelcio ou magneacutesio adicionar uma gota de soluccedilatildeo de EDTA ou 1 ou 2

gotas de soluccedilatildeo de Rochelle Misturar bem e juntar 2 mL de reagente de Nessler no caso de

ter usado a soluccedilatildeo de EDTA e 1 mL no caso de ter utilizado a soluccedilatildeo de Rochelle Deixar

desenvolver a cor durante 10 min e ler absorvacircncia a 410 nm Analise as duas amostras

disponiacuteveis com e sem tratamento preacutevio

Nota ndash todos os reagentes devem ser preparados com aacutegua destilada isenta de amoacutenia

Tratamento dos resultados

Determine atraveacutes da curva de calibraccedilatildeo a concentraccedilatildeo de N-NH4+ nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo N-NH4+ nas amostras analisadas expressa em mg N-NH4

+L eacute dada por

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Amostras natildeo destiladas

B

A50 L)NHN(mg 4

times=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Amostras destiladas

DC

BA50 L)NHN(mg 4

times

timestimes=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de destilado que se completou (mL)

C ndash Volume de destilado que se tomou (mL)D ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Bibliografia

A I Vogel ldquoVogel Anaacutelise Inorgacircnica Quantitativardquo 4a ed (1981)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T7 Determinaccedilatildeo da Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) em aacutegua

residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) tambeacutem designada por COD (do inglecircs Chemical

Oxygen Demand) eacute usada como uma medida do oxigeacutenio equivalente agrave fracccedilatildeo orgacircnica da

amostra susceptiacutevel de ser oxidada por um oxidante quiacutemico eneacutergico Outras anaacutelises para a

quantificaccedilatildeo do carbono orgacircnico satildeo a Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio CBO e o Carbono

Orgacircnico Total COT Para certos tipos de amostras a CQO pode ser empiricamente

relacionada com a CBO e com o COT Depois de estabelecida a correlaccedilatildeo esta anaacutelise eacute uacutetil

para efeito de monitorizaccedilatildeo e controlo

O meacutetodo do refluxo com dicromato eacute preferiacutevel a outros que usem outros oxidantes devido agrave

sua maior capacidade de oxidaccedilatildeo aplicabilidade a uma grande variedade de amostras e

facilidade de manipulaccedilatildeo A maioria dos compostos orgacircnicos eacute oxidada em 95 a 100 do

valor teoacuterico A piridina e outros compostos do mesmo tipo apenas satildeo oxidados enquanto

estiverem em contacto com o oxidante O amoniacuteaco quer da amostra quer o libertado a

partir da mateacuteria orgacircnica que conteacutem azoto soacute eacute oxidado na presenccedila duma concentraccedilatildeo

significativa de iotildees cloreto livres

SELECCcedilAtildeO DO MEacuteTODO

O meacutetodo do refluxo aberto eacute o mais utilizado para uma grande variedade de amostras com

valores de CQO entre 5 mgL e 50 mgL no qual de preferecircncia se usam grandes volumes de

amostra Os meacutetodos de refluxo fechado satildeo mais econoacutemicos no que se refere ao uso de

reagentes de sais metaacutelicos mas eacute necessaacuterio homogeneizar as amostras que contenham

soacutelidos suspensos para obter resultados reprodutiacuteveis As ampolas e tubos de cultura com

reagentes previamente medidos encontram-se disponiacuteveis comercialmente

INTERFEREcircNCIAS E LIMITACcedilOtildeES

Os compostos alifaacuteticos volaacuteteis de cadeia aberta satildeo oxidados em pequena extensatildeo Isto

ocorre em parte devido ao facto dos compostos orgacircnicos volaacuteteis estarem presentes no

espaccedilo gasoso natildeo entrando em contacto com o liacutequido oxidante Consegue-se uma oxidaccedilatildeo

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mais efectiva destes compostos alifaacuteticos de cadeia aberta adicionando sulfato de prata

(Ag2SO4) como catalisador Contudo o Ag2SO4 reage com o cloro bromo e iodo originando

precipitados que soacute satildeo oxidados parcialmente As interferecircncias devidas agrave presenccedila de

haletos podem ser grandemente ultrapassadas embora pensa-se natildeo completamente por

complexaccedilatildeo com sulfato de mercuacuterio (HgSO4) antes de iniciar o refluxo Embora seja

aconselhaacutevel 1 g de HgSO4 para 50 mL de amostra pode-se usar uma quantidade menor

quando a concentraccedilatildeo de cloretos for inferior a 2000 mgL desde que se mantenha uma

relaccedilatildeo HgSO4Cl- de 101 Natildeo use este meacutetodo para amostras que contenham Cl- em

concentraccedilatildeo superior a 2000 mgL Haacute outras teacutecnicas para determinar a CQO em aacuteguas

salinas Os nitritos (NO-) apresentam uma CQO de 11 mgmg expressa como massa de O2 por

massa de azoto (NO2-- N) Esta interferecircncia eacute normalmente considerada insignificante e por

isso desprezada uma vez que as concentraccedilotildees de NO2-- N nas aacuteguas raramente excedem o

valor de 2 mgL Para eliminar uma interferecircncia significativa devida ao NO2- adicione 10 mg

de aacutecido sulfacircmico por cada miligrama de NO2-- N presente no volume de amostra usado

adicione a mesma quantidade de aacutecido sulfacircmico ao recipiente de refluxo que conteacutem o

branco de aacutegua destilada As espeacutecies inorgacircnicas reduzidas tais como o iatildeo ferroso sulfureto

manganeacutesio manganoso etc satildeo quantitativamente oxidadas nas condiccedilotildees do ensaio Para

amostras que contenham quantidades significativas destas espeacutecies pode assumir-se a

oxidaccedilatildeo estequiomeacutetrica a partir da concentraccedilatildeo inicial das espeacutecies interferentes e corrigir

o valor obtido para a CQO

MEacuteTODO TITULOMEacuteTRICO ndash REFLUXO FECHADO

Este meacutetodo baseia-se no facto de a maioria dos compostos orgacircnicos serem oxidados por

uma mistura de aacutecido croacutemico e sulfuacuterico em ebuliccedilatildeo A amostra eacute refluxada numa soluccedilatildeo

fortemente aacutecida com uma quantidade conhecida de dicromato de potaacutessio (K2Cr2O7) em

excesso na presenccedila de um catalisador (Ag+) Apoacutes a digestatildeo o dicromato de potaacutessio natildeo

reduzido eacute quantificado por titulaccedilatildeo com sulfato de ferro e amoniacuteaco

e relacionada com o valor de CQO da amostra (6 mol de FAS ou Fe2+ equivalem a 1 mol de

dicromato ou 15 mol de O2)

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O tempo-padratildeo de 2 h para o refluxo pode ser reduzido quando se verificar que periacuteodos

mais curtos originam os mesmos resultados

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Material de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Tubos de digestatildeo - Use tubos de cultura de borossilicato de 16 mm x 150 mm (satildeo estes os

disponiacuteveis nas aulas) 20 mm x 150 mm ou ainda 25 mm x 150 mm com obturadores

roscados revestidos com TFE Como alternativa use ampolas de borossilicato com 10 mL de

capacidade e diacircmetro entre 19 mm e 20 mm Os graves danos que podem surgir nos

obturadores da maioria dos tubos de cultura durante o periacuteodo de digestatildeo satildeo uma

potencial fonte de contaminaccedilatildeo e aumentam as probabilidades de perda Soacute deve usar uma

estufa para a digestatildeo em tubo de cultura depois de saber que 2 h de exposiccedilatildeo a 150 ordmC natildeo

danificam os obturadores Confirme a qualidade dos tubos e rolhas antes de os utilizar Soacute os

tubos da marca Schott (tampa vermelha) podem ir agrave estufa No bloco de aquecimento tambeacutem

se podem usar os tubos de pirex (tampa escura)

Bloco de aquecimento ou digestor de liga de alumiacutenio com 45 mm a 50 mm de altura e com

aberturas de tamanho suficiente para se ajustarem aos tubos de cultura ou ampolas Para

operar a 150 oCplusmn 2 oC

Soluccedilatildeo de digestatildeo de dicromato de potaacutessio 00167 molL - adicione a aproximadamente

500 mL de aacutegua destilada 4913 g de K2Cr2O7 reagente de grau 1 previamente seco a 103 ordmC

durante 2 h 167 mL de H2SO4 concentrado e 333 g de HgSO4 Dissolva deixe arrefecer ateacute agrave

temperatura ambiente e dilua ateacute 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de aacutecido sulfuacuterico - adicione Ag2SO4 puro em cristais ou em poacute a aacutecido sulfuacuterico

concentrado na proporccedilatildeo de 55 g de Ag2SO4 para 1 kg de H2SO4 Deixe em repouso um ou

dois dias para dissolver o Ag2SO4 Este reagente e o anterior satildeo fornecidos em dispensadores

volumeacutetricos Verificar sempre se o volume estaacute correctamente regulado Soluccedilatildeo jaacute

preparada

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Indicador de ferroiacutena - dissolva 1485 g de monohidrato de fenantrolina e 695 mg de

FeSO47H2O em aacutegua destilada e dilua ateacute 100 mL De preferecircncia este indicador deve ser

comprado jaacute preparado Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo titulante de sulfato de amoacutenio ferroso (FAZ do inglecircs) ~ 010 molL - dissolva 392 g de

Fe(NH4)2(SO4)26H2O em aacutegua destilada Adicione 20 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado

Arrefeccedila e dilua ateacute 1000 mL Padronize a soluccedilatildeo diariamente com a soluccedilatildeo padratildeo de

dicromato Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido sulfacircmico soacute eacute necessaacuterio quando se pretender eliminar a interferecircncia de nitritos

Soluccedilatildeo-padratildeo de hidrogenoftalato de potaacutessio (KHP) - triture levemente e depois seque em

estufa a 120 ordmC ateacute peso constante o hidrogenoftalato de potaacutessio (HOOCC6H4COOK) Dissolva

2125 mg em aacutegua destilada e dilua ateacute 1000 mL O KHP tem uma CQO teoacuterica de 1176

mgmg e a soluccedilatildeo anterior tem uma CQO teoacuterica de 250 mgL Esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante

3 meses se for guardada num frigoriacutefico e se natildeo for visiacutevel qualquer desenvolvimento

bioloacutegico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Procedimento experimental

A amostra deve conter um valor de CQO inferior a 250 mgL Efectuar diluiccedilotildees caso

necessaacuterio Analisar em duplicado Lave os tubos de cultura e os obturadores com H2SO4 a

20 antes de serem usados pela 1ordf vez para evitar a contaminaccedilatildeo Recorra agrave Tabela 1 para

obter os volumes adequados da amostra e dos reagentes

Coloque a amostra no tubo de cultura ou ampola e adicione a soluccedilatildeo de digestatildeo Deite

cuidadosamente o reagente de aacutecido sulfuacuterico fazendo-o escorrer pela parede Feche os

obturadores dos tubos ou sele as ampolas com firmeza e inverta-os vaacuterias vezes ateacute que os

reagentes se misturem completamente Use o voacutertex ateacute natildeo se notarem diferentes fases

Assim evita-se o aquecimento local no fundo do tubo e a possiacutevel projecccedilatildeo do seu conteuacutedo

ATENCcedilAtildeO Use uma protecccedilatildeo para o rosto (oacuteculos) e proteja as matildeos (luvas) do calor

produzido enquanto mexe o conteuacutedo dos tubos ou ampolas Cuidado com possiacuteveis

respingos

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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34

A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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1 pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 50 25 e 100 mL (as duas uacuteltimas

destinam-se apenas a situaccedilotildees em que seja necessaacuterio utilizar um volume de amostra

diferente)

Aacutegua destilada recentemente fervida

Soluccedilatildeo tampatildeo 675 gL de cloreto de amoacutenio (NH4Cl) e 114 mLL de amoacutenio a 22 em NH3

Soluccedilatildeo de aacutecido cloriacutedrico (HCl) aprox 1 molL

Soluccedilatildeo indicadora de negro de eriocromio T

Soluccedilatildeo titulante de EDTA

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua potaacutevel recolhida no laboratoacuterio

Procedimento experimental

Dureza total

Medir 50 mL da amostra de aacutegua para um Erlenmeyer de 250 mL Adicionar 1 mL de soluccedilatildeo

tampatildeo e 6 gotas de soluccedilatildeo indicadora Esperar cerca de 5 min antes de iniciar a titulaccedilatildeo

Encher a bureta com a soluccedilatildeo titulante de EDTA e fazer-se a titulaccedilatildeo cujo ponto final eacute

detectado pela mudanccedila de cor da soluccedilatildeo indicadora (de vermelho vinoso para azul) O

volume de titulante gasto deve estar compreendido entre 1 e 5 mL Se tal natildeo acontecer

deveraacute proceder-se a uma diluiccedilatildeo ou utilizaccedilatildeo de um volume superior de amostra de forma

a que o volume gasto de titulante esteja dentro do volume indicado

Realizar o ensaio em triplicado

Terminado o ensaio lavar convenientemente a bureta e restante material de laboratoacuterio

Dureza permanente

Para um erlenmeyer de 250 mL meccedila 100 mL de amostra Levar agrave ebuliccedilatildeo durante 20 a 30

minutos de forma a precipitar completamente os bicarbonatos correspondentes agrave dureza

temporaacuteria No final arrefece-se a amostra rapidamente e transfere-se para um balatildeo

graduado de 100 mL Completa-se o volume com aacutegua recentemente fervida e fria

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Determina-se de seguida a dureza de forma idecircntica ao descrito para dureza total

Este ensaio natildeo se realiza se o volume de titulante gasto na determinaccedilatildeo da dureza total for

inferior a 1 mL

Tratamento dos resultados

Sendo

V ndash volume de toma de amostra expresso em mL

V1 ndash volume de soluccedilatildeo titulante gasto expresso em mL

Calcule a dureza das vaacuterias aacuteguas analisadas exprimindo os resultados arredondados agraves

deacutecimas da seguinte forma

Dureza em mgL de CaCO3 = 1000 V1V

Apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Norma Portuguesa NP-424 ndash Aacutegua ndash Determinaccedilatildeo das Durezas (1966)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T4 Determinaccedilatildeo dos Nitritos em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A importacircncia da presenccedila de nitritos em aacuteguas relaciona-se com o facto de ele constituir uma

das formas intermeacutedias da oxidaccedilatildeo do azoto e portanto de estar relacionado com ciclo do

azoto e ainda por ser ele proacuteprio nocivo para os humanos

O nitrito eacute um composto instaacutevel e pode oxidar-se ou reduzir-se conforme as condiccedilotildees do

meio

O princiacutepio do presente meacutetodo baseia-se na reacccedilatildeo entre o nitrito e a sulfanamida em meio

fortemente aacutecido originando um composto diazoacuteico vermelho que absorve a 537 nm

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Pipetas graduadas

Provetas

Vidro de reloacutegio

Balotildees volumeacutetricos de 50 mL

Espectrofotomeacutetro UV-Vis

Reagente de diazotaccedilatildeo ndash juntar 800 mL de aacutegua destilada 100 mL de aacutecido fosfoacuterico

concentrado (H3PO4) e 40 g de sulfanamida (C6H8O2N2S) Agitar para dissolver e juntar 2 g de

dicloreto de N-(1-naftiletilenodiamina) (C10H7NHCH2CH2NH22HCl) Agitar ateacute dissolver

completamente e completar o volume de 1000 mL A soluccedilatildeo manteacutem-se estaacutevel vaacuterios meses

se for conservada em frasco escuro no frigoriacutefico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo padratildeo de nitrito (1 mg N-NO2mL) ndash pesar 4929 g de nitrito de soacutedio e dissolver em

aacutegua destilada completando em balatildeo graduado o volume de 1000 mL Pipetar para outro

balatildeo de 1000 mL 10 mL da soluccedilatildeo anterior e completar o volume com aacutegua destilada

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido cloriacutedrico (13)

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

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Procedimento experimental

Preparaccedilatildeo da amostra ndash se o pH da amostra for superior a 10 e a alcalinidade total superior a

600 mgCaCO3l ajustar o pH a 60 com aacutecido cloriacutedrico

Curva de calibraccedilatildeo ndash medir rigorosamente para balotildees volumeacutetricos de 500 mL

respectivamente 0 1 2 5 10 20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de nitritos Completar o

volume com aacutegua destilada Adicionar a cada balatildeo 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo misturar

bem e aguardar o desenvolvimento de cor durante 10 minutos ler a absorvacircncias das soluccedilotildees

a 537 nm

Medir para um balatildeo volumeacutetrico de 50 mL 50 mL de amostra ou um volume menor

completando 50 mL com aacutegua destilada adicionar 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo e

aguardar 10 minutos antes de ler a absorvacircncia

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de nitrito nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo de nitrito na amostra em mg N-NO2L eacute dada por

mg N-NO2L = A x 50 B

Sendo

A ndash concentraccedilatildeo obtida a partir da curva de calibraccedilatildeo

B ndash volume de amostra tomada para anaacutelise expresso em mL

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

ASTM ldquoAnnual Book of ASTM Standardrdquo part 23 Philadelphia (1973)

AFNOR Recueil de Normes Franccedilaises ldquoEaux Method drsquoessaisrdquo 2eacuteme edition AFNOR Paris(1983)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

ISO 6777-1984 ndash Water quality ndash determination of nitrite ndash molecular absorption spectrometricmethod

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T5 Determinaccedilatildeo da Alcalinidade em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A alcalinidade de uma soluccedilatildeo eacute uma medida do seu poder tampatildeo Esta propriedade estaacute

associada agrave resistecircncia que a soluccedilatildeo tem a variaccedilotildees de pH por adiccedilatildeo de pequenas

quantidades de aacutecido ou de base As soluccedilotildees-tampatildeo satildeo constituiacutedas habitualmente por um

aacutecido ou uma base fracos e um sal da partiacutecula conjugada como por exemplo H 2CO3HCO3-

HCO3CO32- NH4

+NH3

A alcalinidade de uma aacutegua corresponde agrave presenccedila de iotildees HCO3- e CO3

- tambeacutem HO-

podendo ser determinada volumetricamente por titulaccedilatildeo com um aacutecido forte (H2SO4 ou HCl)

ou por potenciometria no caso das aacuteguas serem turvas ou coradas O processo volumeacutetrico

requer o uso de dois indicadores aacutecido-base um com zona de viragem a cerca de 8-83

(fenolftaleiacutena) e outro com zona de viragem entre 42 e 54 (alaranjado de metilo)

A maior parte das aacuteguas naturais de superfiacutecie tem pH compreendido entre 65 e 75 sendo a

alcalinidade sobretudo devida agrave presenccedila de quantidade de iatildeo hidrogenocarbonato Quanto

maior a quantidade deste iatildeo maior a alcalinidade e por consequecircncia maior a resistecircncia da

aacutegua a variaccedilotildees do pH

A alcalinidade de uma aacutegua pode ser classificada em simples e total

Alcalinidade simples - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus23CO e hidroacutexido

)minusOH Neste caso o indicador usado eacute a fenolftaleiacutena cuja zona de viragem inclui o pH do 1ordm

ponto de viragem

Alcalinidade total - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus2

3CO hidroacutexido )minusOH

e hidrogenocarbonato )minus3

HCO Neste caso usa-se o alaranjado de metilo cuja zona de

viragem inclui o pH do 2ordm ponto de viragem

No entanto haacute incompatibilidade na presenccedila simultacircnea de iotildees hidroacutexido (base forte) e

hidrogenocarbonato (partiacutecula anfoteacuterica) dado que reagem segundo a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )aqCOlO H aq HCOaqOH minusminusminus

+harr+2

323

podendo resultar uma soluccedilatildeo contendo apenas iatildeo carbonato ou par conjugadominusminus 2

33CO HCO

No iniacutecio da titulaccedilatildeo existe uma soluccedilatildeo baacutesica rosada pela fenolftaleiacutena Adicionando aacutecido

cloriacutedrico ateacute agrave viragem do indicador ocorre a transformaccedilatildeo dos iotildees carbonato em

hidrogenocarbonato

( ) ( ) ( )aq HCOaq H aqCOminus+minus

rarr+3

2

3

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Aleacutem dos iotildees hidrogenocarbonatos provenientes da transformaccedilatildeo anterior na soluccedilatildeo haacute

ainda iotildees hidrogenocarbonato jaacute existentes na aacutegua que satildeo titulados na presenccedila do

alaranjado de metilo de acordo com a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )lOHgCOaqHaqHCO223

+rarr++minus

As aacuteguas naturais podem natildeo apresentar coloraccedilatildeo roacutesea pela adiccedilatildeo de fenolftaleiacutena pelo

facto de terem uma concentraccedilatildeo muito baixa deminus2

3CO tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pela fenolftaleiacutena As aacuteguas naturais podem muito raramente apresentar

coloraccedilatildeo alaranjada pela adiccedilatildeo de alaranjado de metilo tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pelo alaranjado de metilo O processo quiacutemico pode traduzir-se pelas equaccedilotildees

A titulaccedilatildeo pode ser traduzida graficamente pela curva representada na figura que se segue

Ateacute ao primeiro ponto de equivalecircncia gasta-se um

volume V1 de titulante (soluccedilatildeo aacutecida)

correspondendo agraves reacccedilotildees 1 e 2 Desde o iniacutecio

do processo ateacute agrave viragem do alaranjado de metilo

gasta-se um volume V2 de titulante

Analisando a curva representada na Figura se

o V1 = 000 mL a uacutenica partiacutecula presente na soluccedilatildeo seraacute HCO3-

o V1 lt frac12 V2 existe CO32- e HCO3

-

o V1 = frac12 V2 existe apenas CO32-

o V1 gt frac12 V2 existe OH- e CO32-

o V1 = V2 soacute existe OH-

A alcalinidade eacute expressa em miligramas de carbonato e caacutelcio por litro de aacutegua mg CaCO3 por

litro de H2O ou seja ppm de CaCO3 Nos ecossistemas naturais a aacutegua apresenta uma

alcalinidade compreendida entre 20 e 200 ppm Uma alcalinidade inferior a 10 ppm indica uma

aacutegua com fraco poder tampatildeo ou seja incapaz de resistir a variaccedilotildees de pH

Figura Variaccedilatildeo do pH em funccedilatildeo do volume de HCl adicionado

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Bureta

FunilErlenmeyers de 250mL

Pipetas volumeacutetricas de 10000 mL

Pipetador

HCI asymp 01 moldm3

Soluccedilatildeo alcooacutelica de fenolftaleiacutena

Soluccedilatildeo a 005 de alaranjado de metilo

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Determinaccedilatildeo da alcalinidade pela fenolftaleiacutena ou alcalinidade simples

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo - Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI 01XXX moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 10 gotas de fenolftaleiacutena

Importante Deve aparecer a cor rosa caso contraacuterio conclui-se que a alcalinidade agrave

fenolftaleiacutena eacute nula e natildeo se realiza a titulaccedilatildeo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante ateacute desaparecimento da

cor roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

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Determinaccedilatildeo da alcalinidade pelo alaranjado de metilo ou alcalinidade total

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo -Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI asymp 01 moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 5 gotas de alaranjado de metilo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante O final da reacccedilatildeo eacute

detectado pela viragem da cor do indicador de amarelo para roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

Tratamento dos resultados

Determine a alcalinidade simples e total das amostras analisadas

A alcalinidade simplestotal da aacutegua expressa em mg CaCO3L eacute dada por

[ ] ( )

( )1000

33 timestimestimes

=

mLV

M mLV HCl

LmgCaCO

de Alcalinida Aacutegua

CaCO

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T6 Determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacuteguas engloba a quantificaccedilatildeo das formas NH3 e NH4+

Como estas partiacuteculas formam um par aacutecido-base conjugado a quantidade relativa de cada

uma delas existente numa dada soluccedilatildeo eacute dependente do seu pH

Tabela 1 Influecircncia do pH na relaccedilatildeo entre a forma protonada e desprotonada da amoacutenia

pH 6 7 8 9 10 11

NH3 0 1 4 25 78 96

NH4+

100 99 96 75 22 4

Os dois principais factores a influenciar a escolha do meacutetodo de anaacutelise do azoto amoniacal em

amostras de aacutegua satildeo a presenccedila de interferentes e a concentraccedilatildeo Na maioria dos casos a

determinaccedilatildeo directa soacute eacute possiacutevel nos casos das aacuteguas de consumo aacuteguas superficiais e

subterracircneas natildeo contaminadas e efluentes em que foi realizada com sucesso a nitrificaccedilatildeo

Nos restantes casos eacute usual a realizaccedilatildeo preacutevia de um passo de preacutevio de destilaccedilatildeo

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo baseia-se no facto de o reagente de Nessler (tetraiodomercurato)

reagir com a amoacutenia em meio alcalino e formar um composto corado amarelo cuja

intensidade de cor se mede entre os 400 e os 425 nm A cor e a turvaccedilatildeo das amostras podem

interferir com esta determinaccedilatildeo bem como compostos que possam reagir nestas condiccedilotildees

com o reagente de Nessler (como aminas cetonas e aacutelcoois)

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo directa embora mais sujeito a interferecircncias eacute bastante mais

expedito do que o da destilaccedilatildeo preacutevia Eacute aplicaacutevel desde que natildeo se pretenda uma precisatildeo

superior a 2 mgL

Material e meacutetodos

Material e ReagentesMaterial de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Pipetador

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Cuvetes

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Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

Soluccedilatildeo de tampatildeo borato - Juntar 88 mL de NaOH 01 N a 500 mL de soluccedilatildeo 0025 N (95 g

Na2B4O710H2OL) de tetraborato de soacutedio e completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute

preparada

Soluccedilatildeo de sulfito de soacutedio (09 gL) ndash Pesar 09 g de NaNO2 e dissolver em aacutegua destilada

Completar o volume de 100 mL Esta soluccedilatildeo deve ser preparada no dia

Soluccedilatildeo de NaOH 6 N ndash Pesar 240 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Deixar arrefecer e

perfazer o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de NaOH 1 N ndash Pesar 40 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Perfazer o volume

de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico 1N ndash Pipetar 27 mL de H2SO4 concentrado com d=181 para um

balatildeo de 1000 mL contendo jaacute cerca de 500 mL de aacutegua destilada Misturar bem e adicionar

mais aacutegua destilada ateacute quase 1000 mL Misturar bem deixar arrefecer e completar 1000 mL

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido boacuterico ndash dissolver 20 g de H3PO3 em aacutegua destilada completar o volume de

1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de sulfato de zinco ndash dissolver em aacutegua destilada 100 g de ZnSO 47H2O e completar o

volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de EDTA ndash dissolver 50 mg de EDTA em 60 mL de aacutegua destilada contendo 10 g de

NaOH Se necessaacuterio aquecer um pouco para facilitar um pouco a dissoluccedilatildeo Deixar arrefecer

e completar o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de Rochelle ndash dissolver 50 g de sal de Rochelle KNaC4H4O64H2O em 100 mL de aacutegua

destilada ferver ateacute reduzir o volume ateacute 70 mL para eliminar a amoacutenia que pode acompanhar

o sal deixar arrefecer e completar de novo o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de Nessler ndash dissolver 100 g de HgI2 e 70 g de KI em 75 mL de aacutegua destilada

misturar bem com agitaccedilatildeo suave (Soluccedilatildeo A) adicionar esta soluccedilatildeo a uma soluccedilatildeo jaacute friapreparada por dissoluccedilatildeo de 160 g de NaOH em 500 mL de aacutegua destilada (Soluccedilatildeo B)

Completar o volume de 1000 mL e guardar em frasco de vidro escuro Soluccedilatildeo jaacute preparada

Obs Testar este reagente com uma soluccedilatildeo de amoacutenia 01 mg N-NH4+L A coloraccedilatildeo amarela deve

aparecer ao fim de 10 min

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Soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia ndash dissolver em aacutegua destilada 3819 g de NH4Cl anidro e seco a 100

ordmC completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Destilaccedilatildeo preacutevia ndash Neutralizar previamente a amostra e adicionar 25 mL de tampatildeo borato

por cada 500 mL de amostra Ajustar o pH a 95 com NaOH 6N Para a destilaccedilatildeo medir 500

mL de amostra para um balatildeo de destilaccedilatildeo com um condensador vertical Proceder agrave

destilaccedilatildeo e receber o destilado (300 mL) em 50 mL de aacutecido boacuterico Completar 500 mL com

aacutegua destilada

Preparaccedilatildeo das amostras para a Nesslerizaccedilatildeo directa ndash adicionar 1 mL de soluccedilatildeo de sulfato

de zinco por cada 100 mL de amostra para provocar a coagulaccedilatildeo de substacircncias em

suspensatildeo Adicionar soluccedilatildeo de NaOH 1 N ateacute obter pH=105 agitar bem deixar repousar e

filtrar o sobrenadante

Padrotildees de calibraccedilatildeo ndash Medir para balotildees volumeacutetricos de 50 mL respectivamente 05 10

20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia Complete o volume com aacutegua destilada

Para realizar a calibraccedilatildeo proceda como descrito no procedimento de determinaccedilatildeo a seguir

Determinaccedilatildeo ndash Medir em balotildees de 50 mL 50 mL de amostra (tratada ou destilada senecessaacuterio) Se existir caacutelcio ou magneacutesio adicionar uma gota de soluccedilatildeo de EDTA ou 1 ou 2

gotas de soluccedilatildeo de Rochelle Misturar bem e juntar 2 mL de reagente de Nessler no caso de

ter usado a soluccedilatildeo de EDTA e 1 mL no caso de ter utilizado a soluccedilatildeo de Rochelle Deixar

desenvolver a cor durante 10 min e ler absorvacircncia a 410 nm Analise as duas amostras

disponiacuteveis com e sem tratamento preacutevio

Nota ndash todos os reagentes devem ser preparados com aacutegua destilada isenta de amoacutenia

Tratamento dos resultados

Determine atraveacutes da curva de calibraccedilatildeo a concentraccedilatildeo de N-NH4+ nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo N-NH4+ nas amostras analisadas expressa em mg N-NH4

+L eacute dada por

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Amostras natildeo destiladas

B

A50 L)NHN(mg 4

times=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Amostras destiladas

DC

BA50 L)NHN(mg 4

times

timestimes=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de destilado que se completou (mL)

C ndash Volume de destilado que se tomou (mL)D ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Bibliografia

A I Vogel ldquoVogel Anaacutelise Inorgacircnica Quantitativardquo 4a ed (1981)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T7 Determinaccedilatildeo da Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) em aacutegua

residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) tambeacutem designada por COD (do inglecircs Chemical

Oxygen Demand) eacute usada como uma medida do oxigeacutenio equivalente agrave fracccedilatildeo orgacircnica da

amostra susceptiacutevel de ser oxidada por um oxidante quiacutemico eneacutergico Outras anaacutelises para a

quantificaccedilatildeo do carbono orgacircnico satildeo a Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio CBO e o Carbono

Orgacircnico Total COT Para certos tipos de amostras a CQO pode ser empiricamente

relacionada com a CBO e com o COT Depois de estabelecida a correlaccedilatildeo esta anaacutelise eacute uacutetil

para efeito de monitorizaccedilatildeo e controlo

O meacutetodo do refluxo com dicromato eacute preferiacutevel a outros que usem outros oxidantes devido agrave

sua maior capacidade de oxidaccedilatildeo aplicabilidade a uma grande variedade de amostras e

facilidade de manipulaccedilatildeo A maioria dos compostos orgacircnicos eacute oxidada em 95 a 100 do

valor teoacuterico A piridina e outros compostos do mesmo tipo apenas satildeo oxidados enquanto

estiverem em contacto com o oxidante O amoniacuteaco quer da amostra quer o libertado a

partir da mateacuteria orgacircnica que conteacutem azoto soacute eacute oxidado na presenccedila duma concentraccedilatildeo

significativa de iotildees cloreto livres

SELECCcedilAtildeO DO MEacuteTODO

O meacutetodo do refluxo aberto eacute o mais utilizado para uma grande variedade de amostras com

valores de CQO entre 5 mgL e 50 mgL no qual de preferecircncia se usam grandes volumes de

amostra Os meacutetodos de refluxo fechado satildeo mais econoacutemicos no que se refere ao uso de

reagentes de sais metaacutelicos mas eacute necessaacuterio homogeneizar as amostras que contenham

soacutelidos suspensos para obter resultados reprodutiacuteveis As ampolas e tubos de cultura com

reagentes previamente medidos encontram-se disponiacuteveis comercialmente

INTERFEREcircNCIAS E LIMITACcedilOtildeES

Os compostos alifaacuteticos volaacuteteis de cadeia aberta satildeo oxidados em pequena extensatildeo Isto

ocorre em parte devido ao facto dos compostos orgacircnicos volaacuteteis estarem presentes no

espaccedilo gasoso natildeo entrando em contacto com o liacutequido oxidante Consegue-se uma oxidaccedilatildeo

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mais efectiva destes compostos alifaacuteticos de cadeia aberta adicionando sulfato de prata

(Ag2SO4) como catalisador Contudo o Ag2SO4 reage com o cloro bromo e iodo originando

precipitados que soacute satildeo oxidados parcialmente As interferecircncias devidas agrave presenccedila de

haletos podem ser grandemente ultrapassadas embora pensa-se natildeo completamente por

complexaccedilatildeo com sulfato de mercuacuterio (HgSO4) antes de iniciar o refluxo Embora seja

aconselhaacutevel 1 g de HgSO4 para 50 mL de amostra pode-se usar uma quantidade menor

quando a concentraccedilatildeo de cloretos for inferior a 2000 mgL desde que se mantenha uma

relaccedilatildeo HgSO4Cl- de 101 Natildeo use este meacutetodo para amostras que contenham Cl- em

concentraccedilatildeo superior a 2000 mgL Haacute outras teacutecnicas para determinar a CQO em aacuteguas

salinas Os nitritos (NO-) apresentam uma CQO de 11 mgmg expressa como massa de O2 por

massa de azoto (NO2-- N) Esta interferecircncia eacute normalmente considerada insignificante e por

isso desprezada uma vez que as concentraccedilotildees de NO2-- N nas aacuteguas raramente excedem o

valor de 2 mgL Para eliminar uma interferecircncia significativa devida ao NO2- adicione 10 mg

de aacutecido sulfacircmico por cada miligrama de NO2-- N presente no volume de amostra usado

adicione a mesma quantidade de aacutecido sulfacircmico ao recipiente de refluxo que conteacutem o

branco de aacutegua destilada As espeacutecies inorgacircnicas reduzidas tais como o iatildeo ferroso sulfureto

manganeacutesio manganoso etc satildeo quantitativamente oxidadas nas condiccedilotildees do ensaio Para

amostras que contenham quantidades significativas destas espeacutecies pode assumir-se a

oxidaccedilatildeo estequiomeacutetrica a partir da concentraccedilatildeo inicial das espeacutecies interferentes e corrigir

o valor obtido para a CQO

MEacuteTODO TITULOMEacuteTRICO ndash REFLUXO FECHADO

Este meacutetodo baseia-se no facto de a maioria dos compostos orgacircnicos serem oxidados por

uma mistura de aacutecido croacutemico e sulfuacuterico em ebuliccedilatildeo A amostra eacute refluxada numa soluccedilatildeo

fortemente aacutecida com uma quantidade conhecida de dicromato de potaacutessio (K2Cr2O7) em

excesso na presenccedila de um catalisador (Ag+) Apoacutes a digestatildeo o dicromato de potaacutessio natildeo

reduzido eacute quantificado por titulaccedilatildeo com sulfato de ferro e amoniacuteaco

e relacionada com o valor de CQO da amostra (6 mol de FAS ou Fe2+ equivalem a 1 mol de

dicromato ou 15 mol de O2)

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O tempo-padratildeo de 2 h para o refluxo pode ser reduzido quando se verificar que periacuteodos

mais curtos originam os mesmos resultados

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Material de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Tubos de digestatildeo - Use tubos de cultura de borossilicato de 16 mm x 150 mm (satildeo estes os

disponiacuteveis nas aulas) 20 mm x 150 mm ou ainda 25 mm x 150 mm com obturadores

roscados revestidos com TFE Como alternativa use ampolas de borossilicato com 10 mL de

capacidade e diacircmetro entre 19 mm e 20 mm Os graves danos que podem surgir nos

obturadores da maioria dos tubos de cultura durante o periacuteodo de digestatildeo satildeo uma

potencial fonte de contaminaccedilatildeo e aumentam as probabilidades de perda Soacute deve usar uma

estufa para a digestatildeo em tubo de cultura depois de saber que 2 h de exposiccedilatildeo a 150 ordmC natildeo

danificam os obturadores Confirme a qualidade dos tubos e rolhas antes de os utilizar Soacute os

tubos da marca Schott (tampa vermelha) podem ir agrave estufa No bloco de aquecimento tambeacutem

se podem usar os tubos de pirex (tampa escura)

Bloco de aquecimento ou digestor de liga de alumiacutenio com 45 mm a 50 mm de altura e com

aberturas de tamanho suficiente para se ajustarem aos tubos de cultura ou ampolas Para

operar a 150 oCplusmn 2 oC

Soluccedilatildeo de digestatildeo de dicromato de potaacutessio 00167 molL - adicione a aproximadamente

500 mL de aacutegua destilada 4913 g de K2Cr2O7 reagente de grau 1 previamente seco a 103 ordmC

durante 2 h 167 mL de H2SO4 concentrado e 333 g de HgSO4 Dissolva deixe arrefecer ateacute agrave

temperatura ambiente e dilua ateacute 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de aacutecido sulfuacuterico - adicione Ag2SO4 puro em cristais ou em poacute a aacutecido sulfuacuterico

concentrado na proporccedilatildeo de 55 g de Ag2SO4 para 1 kg de H2SO4 Deixe em repouso um ou

dois dias para dissolver o Ag2SO4 Este reagente e o anterior satildeo fornecidos em dispensadores

volumeacutetricos Verificar sempre se o volume estaacute correctamente regulado Soluccedilatildeo jaacute

preparada

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Indicador de ferroiacutena - dissolva 1485 g de monohidrato de fenantrolina e 695 mg de

FeSO47H2O em aacutegua destilada e dilua ateacute 100 mL De preferecircncia este indicador deve ser

comprado jaacute preparado Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo titulante de sulfato de amoacutenio ferroso (FAZ do inglecircs) ~ 010 molL - dissolva 392 g de

Fe(NH4)2(SO4)26H2O em aacutegua destilada Adicione 20 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado

Arrefeccedila e dilua ateacute 1000 mL Padronize a soluccedilatildeo diariamente com a soluccedilatildeo padratildeo de

dicromato Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido sulfacircmico soacute eacute necessaacuterio quando se pretender eliminar a interferecircncia de nitritos

Soluccedilatildeo-padratildeo de hidrogenoftalato de potaacutessio (KHP) - triture levemente e depois seque em

estufa a 120 ordmC ateacute peso constante o hidrogenoftalato de potaacutessio (HOOCC6H4COOK) Dissolva

2125 mg em aacutegua destilada e dilua ateacute 1000 mL O KHP tem uma CQO teoacuterica de 1176

mgmg e a soluccedilatildeo anterior tem uma CQO teoacuterica de 250 mgL Esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante

3 meses se for guardada num frigoriacutefico e se natildeo for visiacutevel qualquer desenvolvimento

bioloacutegico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Procedimento experimental

A amostra deve conter um valor de CQO inferior a 250 mgL Efectuar diluiccedilotildees caso

necessaacuterio Analisar em duplicado Lave os tubos de cultura e os obturadores com H2SO4 a

20 antes de serem usados pela 1ordf vez para evitar a contaminaccedilatildeo Recorra agrave Tabela 1 para

obter os volumes adequados da amostra e dos reagentes

Coloque a amostra no tubo de cultura ou ampola e adicione a soluccedilatildeo de digestatildeo Deite

cuidadosamente o reagente de aacutecido sulfuacuterico fazendo-o escorrer pela parede Feche os

obturadores dos tubos ou sele as ampolas com firmeza e inverta-os vaacuterias vezes ateacute que os

reagentes se misturem completamente Use o voacutertex ateacute natildeo se notarem diferentes fases

Assim evita-se o aquecimento local no fundo do tubo e a possiacutevel projecccedilatildeo do seu conteuacutedo

ATENCcedilAtildeO Use uma protecccedilatildeo para o rosto (oacuteculos) e proteja as matildeos (luvas) do calor

produzido enquanto mexe o conteuacutedo dos tubos ou ampolas Cuidado com possiacuteveis

respingos

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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Determina-se de seguida a dureza de forma idecircntica ao descrito para dureza total

Este ensaio natildeo se realiza se o volume de titulante gasto na determinaccedilatildeo da dureza total for

inferior a 1 mL

Tratamento dos resultados

Sendo

V ndash volume de toma de amostra expresso em mL

V1 ndash volume de soluccedilatildeo titulante gasto expresso em mL

Calcule a dureza das vaacuterias aacuteguas analisadas exprimindo os resultados arredondados agraves

deacutecimas da seguinte forma

Dureza em mgL de CaCO3 = 1000 V1V

Apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Norma Portuguesa NP-424 ndash Aacutegua ndash Determinaccedilatildeo das Durezas (1966)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T4 Determinaccedilatildeo dos Nitritos em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A importacircncia da presenccedila de nitritos em aacuteguas relaciona-se com o facto de ele constituir uma

das formas intermeacutedias da oxidaccedilatildeo do azoto e portanto de estar relacionado com ciclo do

azoto e ainda por ser ele proacuteprio nocivo para os humanos

O nitrito eacute um composto instaacutevel e pode oxidar-se ou reduzir-se conforme as condiccedilotildees do

meio

O princiacutepio do presente meacutetodo baseia-se na reacccedilatildeo entre o nitrito e a sulfanamida em meio

fortemente aacutecido originando um composto diazoacuteico vermelho que absorve a 537 nm

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Pipetas graduadas

Provetas

Vidro de reloacutegio

Balotildees volumeacutetricos de 50 mL

Espectrofotomeacutetro UV-Vis

Reagente de diazotaccedilatildeo ndash juntar 800 mL de aacutegua destilada 100 mL de aacutecido fosfoacuterico

concentrado (H3PO4) e 40 g de sulfanamida (C6H8O2N2S) Agitar para dissolver e juntar 2 g de

dicloreto de N-(1-naftiletilenodiamina) (C10H7NHCH2CH2NH22HCl) Agitar ateacute dissolver

completamente e completar o volume de 1000 mL A soluccedilatildeo manteacutem-se estaacutevel vaacuterios meses

se for conservada em frasco escuro no frigoriacutefico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo padratildeo de nitrito (1 mg N-NO2mL) ndash pesar 4929 g de nitrito de soacutedio e dissolver em

aacutegua destilada completando em balatildeo graduado o volume de 1000 mL Pipetar para outro

balatildeo de 1000 mL 10 mL da soluccedilatildeo anterior e completar o volume com aacutegua destilada

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido cloriacutedrico (13)

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

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Procedimento experimental

Preparaccedilatildeo da amostra ndash se o pH da amostra for superior a 10 e a alcalinidade total superior a

600 mgCaCO3l ajustar o pH a 60 com aacutecido cloriacutedrico

Curva de calibraccedilatildeo ndash medir rigorosamente para balotildees volumeacutetricos de 500 mL

respectivamente 0 1 2 5 10 20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de nitritos Completar o

volume com aacutegua destilada Adicionar a cada balatildeo 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo misturar

bem e aguardar o desenvolvimento de cor durante 10 minutos ler a absorvacircncias das soluccedilotildees

a 537 nm

Medir para um balatildeo volumeacutetrico de 50 mL 50 mL de amostra ou um volume menor

completando 50 mL com aacutegua destilada adicionar 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo e

aguardar 10 minutos antes de ler a absorvacircncia

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de nitrito nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo de nitrito na amostra em mg N-NO2L eacute dada por

mg N-NO2L = A x 50 B

Sendo

A ndash concentraccedilatildeo obtida a partir da curva de calibraccedilatildeo

B ndash volume de amostra tomada para anaacutelise expresso em mL

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

ASTM ldquoAnnual Book of ASTM Standardrdquo part 23 Philadelphia (1973)

AFNOR Recueil de Normes Franccedilaises ldquoEaux Method drsquoessaisrdquo 2eacuteme edition AFNOR Paris(1983)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

ISO 6777-1984 ndash Water quality ndash determination of nitrite ndash molecular absorption spectrometricmethod

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T5 Determinaccedilatildeo da Alcalinidade em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A alcalinidade de uma soluccedilatildeo eacute uma medida do seu poder tampatildeo Esta propriedade estaacute

associada agrave resistecircncia que a soluccedilatildeo tem a variaccedilotildees de pH por adiccedilatildeo de pequenas

quantidades de aacutecido ou de base As soluccedilotildees-tampatildeo satildeo constituiacutedas habitualmente por um

aacutecido ou uma base fracos e um sal da partiacutecula conjugada como por exemplo H 2CO3HCO3-

HCO3CO32- NH4

+NH3

A alcalinidade de uma aacutegua corresponde agrave presenccedila de iotildees HCO3- e CO3

- tambeacutem HO-

podendo ser determinada volumetricamente por titulaccedilatildeo com um aacutecido forte (H2SO4 ou HCl)

ou por potenciometria no caso das aacuteguas serem turvas ou coradas O processo volumeacutetrico

requer o uso de dois indicadores aacutecido-base um com zona de viragem a cerca de 8-83

(fenolftaleiacutena) e outro com zona de viragem entre 42 e 54 (alaranjado de metilo)

A maior parte das aacuteguas naturais de superfiacutecie tem pH compreendido entre 65 e 75 sendo a

alcalinidade sobretudo devida agrave presenccedila de quantidade de iatildeo hidrogenocarbonato Quanto

maior a quantidade deste iatildeo maior a alcalinidade e por consequecircncia maior a resistecircncia da

aacutegua a variaccedilotildees do pH

A alcalinidade de uma aacutegua pode ser classificada em simples e total

Alcalinidade simples - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus23CO e hidroacutexido

)minusOH Neste caso o indicador usado eacute a fenolftaleiacutena cuja zona de viragem inclui o pH do 1ordm

ponto de viragem

Alcalinidade total - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus2

3CO hidroacutexido )minusOH

e hidrogenocarbonato )minus3

HCO Neste caso usa-se o alaranjado de metilo cuja zona de

viragem inclui o pH do 2ordm ponto de viragem

No entanto haacute incompatibilidade na presenccedila simultacircnea de iotildees hidroacutexido (base forte) e

hidrogenocarbonato (partiacutecula anfoteacuterica) dado que reagem segundo a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )aqCOlO H aq HCOaqOH minusminusminus

+harr+2

323

podendo resultar uma soluccedilatildeo contendo apenas iatildeo carbonato ou par conjugadominusminus 2

33CO HCO

No iniacutecio da titulaccedilatildeo existe uma soluccedilatildeo baacutesica rosada pela fenolftaleiacutena Adicionando aacutecido

cloriacutedrico ateacute agrave viragem do indicador ocorre a transformaccedilatildeo dos iotildees carbonato em

hidrogenocarbonato

( ) ( ) ( )aq HCOaq H aqCOminus+minus

rarr+3

2

3

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Aleacutem dos iotildees hidrogenocarbonatos provenientes da transformaccedilatildeo anterior na soluccedilatildeo haacute

ainda iotildees hidrogenocarbonato jaacute existentes na aacutegua que satildeo titulados na presenccedila do

alaranjado de metilo de acordo com a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )lOHgCOaqHaqHCO223

+rarr++minus

As aacuteguas naturais podem natildeo apresentar coloraccedilatildeo roacutesea pela adiccedilatildeo de fenolftaleiacutena pelo

facto de terem uma concentraccedilatildeo muito baixa deminus2

3CO tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pela fenolftaleiacutena As aacuteguas naturais podem muito raramente apresentar

coloraccedilatildeo alaranjada pela adiccedilatildeo de alaranjado de metilo tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pelo alaranjado de metilo O processo quiacutemico pode traduzir-se pelas equaccedilotildees

A titulaccedilatildeo pode ser traduzida graficamente pela curva representada na figura que se segue

Ateacute ao primeiro ponto de equivalecircncia gasta-se um

volume V1 de titulante (soluccedilatildeo aacutecida)

correspondendo agraves reacccedilotildees 1 e 2 Desde o iniacutecio

do processo ateacute agrave viragem do alaranjado de metilo

gasta-se um volume V2 de titulante

Analisando a curva representada na Figura se

o V1 = 000 mL a uacutenica partiacutecula presente na soluccedilatildeo seraacute HCO3-

o V1 lt frac12 V2 existe CO32- e HCO3

-

o V1 = frac12 V2 existe apenas CO32-

o V1 gt frac12 V2 existe OH- e CO32-

o V1 = V2 soacute existe OH-

A alcalinidade eacute expressa em miligramas de carbonato e caacutelcio por litro de aacutegua mg CaCO3 por

litro de H2O ou seja ppm de CaCO3 Nos ecossistemas naturais a aacutegua apresenta uma

alcalinidade compreendida entre 20 e 200 ppm Uma alcalinidade inferior a 10 ppm indica uma

aacutegua com fraco poder tampatildeo ou seja incapaz de resistir a variaccedilotildees de pH

Figura Variaccedilatildeo do pH em funccedilatildeo do volume de HCl adicionado

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Bureta

FunilErlenmeyers de 250mL

Pipetas volumeacutetricas de 10000 mL

Pipetador

HCI asymp 01 moldm3

Soluccedilatildeo alcooacutelica de fenolftaleiacutena

Soluccedilatildeo a 005 de alaranjado de metilo

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Determinaccedilatildeo da alcalinidade pela fenolftaleiacutena ou alcalinidade simples

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo - Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI 01XXX moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 10 gotas de fenolftaleiacutena

Importante Deve aparecer a cor rosa caso contraacuterio conclui-se que a alcalinidade agrave

fenolftaleiacutena eacute nula e natildeo se realiza a titulaccedilatildeo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante ateacute desaparecimento da

cor roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

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Determinaccedilatildeo da alcalinidade pelo alaranjado de metilo ou alcalinidade total

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo -Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI asymp 01 moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 5 gotas de alaranjado de metilo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante O final da reacccedilatildeo eacute

detectado pela viragem da cor do indicador de amarelo para roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

Tratamento dos resultados

Determine a alcalinidade simples e total das amostras analisadas

A alcalinidade simplestotal da aacutegua expressa em mg CaCO3L eacute dada por

[ ] ( )

( )1000

33 timestimestimes

=

mLV

M mLV HCl

LmgCaCO

de Alcalinida Aacutegua

CaCO

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T6 Determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacuteguas engloba a quantificaccedilatildeo das formas NH3 e NH4+

Como estas partiacuteculas formam um par aacutecido-base conjugado a quantidade relativa de cada

uma delas existente numa dada soluccedilatildeo eacute dependente do seu pH

Tabela 1 Influecircncia do pH na relaccedilatildeo entre a forma protonada e desprotonada da amoacutenia

pH 6 7 8 9 10 11

NH3 0 1 4 25 78 96

NH4+

100 99 96 75 22 4

Os dois principais factores a influenciar a escolha do meacutetodo de anaacutelise do azoto amoniacal em

amostras de aacutegua satildeo a presenccedila de interferentes e a concentraccedilatildeo Na maioria dos casos a

determinaccedilatildeo directa soacute eacute possiacutevel nos casos das aacuteguas de consumo aacuteguas superficiais e

subterracircneas natildeo contaminadas e efluentes em que foi realizada com sucesso a nitrificaccedilatildeo

Nos restantes casos eacute usual a realizaccedilatildeo preacutevia de um passo de preacutevio de destilaccedilatildeo

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo baseia-se no facto de o reagente de Nessler (tetraiodomercurato)

reagir com a amoacutenia em meio alcalino e formar um composto corado amarelo cuja

intensidade de cor se mede entre os 400 e os 425 nm A cor e a turvaccedilatildeo das amostras podem

interferir com esta determinaccedilatildeo bem como compostos que possam reagir nestas condiccedilotildees

com o reagente de Nessler (como aminas cetonas e aacutelcoois)

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo directa embora mais sujeito a interferecircncias eacute bastante mais

expedito do que o da destilaccedilatildeo preacutevia Eacute aplicaacutevel desde que natildeo se pretenda uma precisatildeo

superior a 2 mgL

Material e meacutetodos

Material e ReagentesMaterial de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Pipetador

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Cuvetes

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Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

Soluccedilatildeo de tampatildeo borato - Juntar 88 mL de NaOH 01 N a 500 mL de soluccedilatildeo 0025 N (95 g

Na2B4O710H2OL) de tetraborato de soacutedio e completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute

preparada

Soluccedilatildeo de sulfito de soacutedio (09 gL) ndash Pesar 09 g de NaNO2 e dissolver em aacutegua destilada

Completar o volume de 100 mL Esta soluccedilatildeo deve ser preparada no dia

Soluccedilatildeo de NaOH 6 N ndash Pesar 240 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Deixar arrefecer e

perfazer o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de NaOH 1 N ndash Pesar 40 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Perfazer o volume

de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico 1N ndash Pipetar 27 mL de H2SO4 concentrado com d=181 para um

balatildeo de 1000 mL contendo jaacute cerca de 500 mL de aacutegua destilada Misturar bem e adicionar

mais aacutegua destilada ateacute quase 1000 mL Misturar bem deixar arrefecer e completar 1000 mL

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido boacuterico ndash dissolver 20 g de H3PO3 em aacutegua destilada completar o volume de

1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de sulfato de zinco ndash dissolver em aacutegua destilada 100 g de ZnSO 47H2O e completar o

volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de EDTA ndash dissolver 50 mg de EDTA em 60 mL de aacutegua destilada contendo 10 g de

NaOH Se necessaacuterio aquecer um pouco para facilitar um pouco a dissoluccedilatildeo Deixar arrefecer

e completar o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de Rochelle ndash dissolver 50 g de sal de Rochelle KNaC4H4O64H2O em 100 mL de aacutegua

destilada ferver ateacute reduzir o volume ateacute 70 mL para eliminar a amoacutenia que pode acompanhar

o sal deixar arrefecer e completar de novo o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de Nessler ndash dissolver 100 g de HgI2 e 70 g de KI em 75 mL de aacutegua destilada

misturar bem com agitaccedilatildeo suave (Soluccedilatildeo A) adicionar esta soluccedilatildeo a uma soluccedilatildeo jaacute friapreparada por dissoluccedilatildeo de 160 g de NaOH em 500 mL de aacutegua destilada (Soluccedilatildeo B)

Completar o volume de 1000 mL e guardar em frasco de vidro escuro Soluccedilatildeo jaacute preparada

Obs Testar este reagente com uma soluccedilatildeo de amoacutenia 01 mg N-NH4+L A coloraccedilatildeo amarela deve

aparecer ao fim de 10 min

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Soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia ndash dissolver em aacutegua destilada 3819 g de NH4Cl anidro e seco a 100

ordmC completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Destilaccedilatildeo preacutevia ndash Neutralizar previamente a amostra e adicionar 25 mL de tampatildeo borato

por cada 500 mL de amostra Ajustar o pH a 95 com NaOH 6N Para a destilaccedilatildeo medir 500

mL de amostra para um balatildeo de destilaccedilatildeo com um condensador vertical Proceder agrave

destilaccedilatildeo e receber o destilado (300 mL) em 50 mL de aacutecido boacuterico Completar 500 mL com

aacutegua destilada

Preparaccedilatildeo das amostras para a Nesslerizaccedilatildeo directa ndash adicionar 1 mL de soluccedilatildeo de sulfato

de zinco por cada 100 mL de amostra para provocar a coagulaccedilatildeo de substacircncias em

suspensatildeo Adicionar soluccedilatildeo de NaOH 1 N ateacute obter pH=105 agitar bem deixar repousar e

filtrar o sobrenadante

Padrotildees de calibraccedilatildeo ndash Medir para balotildees volumeacutetricos de 50 mL respectivamente 05 10

20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia Complete o volume com aacutegua destilada

Para realizar a calibraccedilatildeo proceda como descrito no procedimento de determinaccedilatildeo a seguir

Determinaccedilatildeo ndash Medir em balotildees de 50 mL 50 mL de amostra (tratada ou destilada senecessaacuterio) Se existir caacutelcio ou magneacutesio adicionar uma gota de soluccedilatildeo de EDTA ou 1 ou 2

gotas de soluccedilatildeo de Rochelle Misturar bem e juntar 2 mL de reagente de Nessler no caso de

ter usado a soluccedilatildeo de EDTA e 1 mL no caso de ter utilizado a soluccedilatildeo de Rochelle Deixar

desenvolver a cor durante 10 min e ler absorvacircncia a 410 nm Analise as duas amostras

disponiacuteveis com e sem tratamento preacutevio

Nota ndash todos os reagentes devem ser preparados com aacutegua destilada isenta de amoacutenia

Tratamento dos resultados

Determine atraveacutes da curva de calibraccedilatildeo a concentraccedilatildeo de N-NH4+ nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo N-NH4+ nas amostras analisadas expressa em mg N-NH4

+L eacute dada por

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Amostras natildeo destiladas

B

A50 L)NHN(mg 4

times=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Amostras destiladas

DC

BA50 L)NHN(mg 4

times

timestimes=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de destilado que se completou (mL)

C ndash Volume de destilado que se tomou (mL)D ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Bibliografia

A I Vogel ldquoVogel Anaacutelise Inorgacircnica Quantitativardquo 4a ed (1981)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T7 Determinaccedilatildeo da Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) em aacutegua

residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) tambeacutem designada por COD (do inglecircs Chemical

Oxygen Demand) eacute usada como uma medida do oxigeacutenio equivalente agrave fracccedilatildeo orgacircnica da

amostra susceptiacutevel de ser oxidada por um oxidante quiacutemico eneacutergico Outras anaacutelises para a

quantificaccedilatildeo do carbono orgacircnico satildeo a Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio CBO e o Carbono

Orgacircnico Total COT Para certos tipos de amostras a CQO pode ser empiricamente

relacionada com a CBO e com o COT Depois de estabelecida a correlaccedilatildeo esta anaacutelise eacute uacutetil

para efeito de monitorizaccedilatildeo e controlo

O meacutetodo do refluxo com dicromato eacute preferiacutevel a outros que usem outros oxidantes devido agrave

sua maior capacidade de oxidaccedilatildeo aplicabilidade a uma grande variedade de amostras e

facilidade de manipulaccedilatildeo A maioria dos compostos orgacircnicos eacute oxidada em 95 a 100 do

valor teoacuterico A piridina e outros compostos do mesmo tipo apenas satildeo oxidados enquanto

estiverem em contacto com o oxidante O amoniacuteaco quer da amostra quer o libertado a

partir da mateacuteria orgacircnica que conteacutem azoto soacute eacute oxidado na presenccedila duma concentraccedilatildeo

significativa de iotildees cloreto livres

SELECCcedilAtildeO DO MEacuteTODO

O meacutetodo do refluxo aberto eacute o mais utilizado para uma grande variedade de amostras com

valores de CQO entre 5 mgL e 50 mgL no qual de preferecircncia se usam grandes volumes de

amostra Os meacutetodos de refluxo fechado satildeo mais econoacutemicos no que se refere ao uso de

reagentes de sais metaacutelicos mas eacute necessaacuterio homogeneizar as amostras que contenham

soacutelidos suspensos para obter resultados reprodutiacuteveis As ampolas e tubos de cultura com

reagentes previamente medidos encontram-se disponiacuteveis comercialmente

INTERFEREcircNCIAS E LIMITACcedilOtildeES

Os compostos alifaacuteticos volaacuteteis de cadeia aberta satildeo oxidados em pequena extensatildeo Isto

ocorre em parte devido ao facto dos compostos orgacircnicos volaacuteteis estarem presentes no

espaccedilo gasoso natildeo entrando em contacto com o liacutequido oxidante Consegue-se uma oxidaccedilatildeo

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mais efectiva destes compostos alifaacuteticos de cadeia aberta adicionando sulfato de prata

(Ag2SO4) como catalisador Contudo o Ag2SO4 reage com o cloro bromo e iodo originando

precipitados que soacute satildeo oxidados parcialmente As interferecircncias devidas agrave presenccedila de

haletos podem ser grandemente ultrapassadas embora pensa-se natildeo completamente por

complexaccedilatildeo com sulfato de mercuacuterio (HgSO4) antes de iniciar o refluxo Embora seja

aconselhaacutevel 1 g de HgSO4 para 50 mL de amostra pode-se usar uma quantidade menor

quando a concentraccedilatildeo de cloretos for inferior a 2000 mgL desde que se mantenha uma

relaccedilatildeo HgSO4Cl- de 101 Natildeo use este meacutetodo para amostras que contenham Cl- em

concentraccedilatildeo superior a 2000 mgL Haacute outras teacutecnicas para determinar a CQO em aacuteguas

salinas Os nitritos (NO-) apresentam uma CQO de 11 mgmg expressa como massa de O2 por

massa de azoto (NO2-- N) Esta interferecircncia eacute normalmente considerada insignificante e por

isso desprezada uma vez que as concentraccedilotildees de NO2-- N nas aacuteguas raramente excedem o

valor de 2 mgL Para eliminar uma interferecircncia significativa devida ao NO2- adicione 10 mg

de aacutecido sulfacircmico por cada miligrama de NO2-- N presente no volume de amostra usado

adicione a mesma quantidade de aacutecido sulfacircmico ao recipiente de refluxo que conteacutem o

branco de aacutegua destilada As espeacutecies inorgacircnicas reduzidas tais como o iatildeo ferroso sulfureto

manganeacutesio manganoso etc satildeo quantitativamente oxidadas nas condiccedilotildees do ensaio Para

amostras que contenham quantidades significativas destas espeacutecies pode assumir-se a

oxidaccedilatildeo estequiomeacutetrica a partir da concentraccedilatildeo inicial das espeacutecies interferentes e corrigir

o valor obtido para a CQO

MEacuteTODO TITULOMEacuteTRICO ndash REFLUXO FECHADO

Este meacutetodo baseia-se no facto de a maioria dos compostos orgacircnicos serem oxidados por

uma mistura de aacutecido croacutemico e sulfuacuterico em ebuliccedilatildeo A amostra eacute refluxada numa soluccedilatildeo

fortemente aacutecida com uma quantidade conhecida de dicromato de potaacutessio (K2Cr2O7) em

excesso na presenccedila de um catalisador (Ag+) Apoacutes a digestatildeo o dicromato de potaacutessio natildeo

reduzido eacute quantificado por titulaccedilatildeo com sulfato de ferro e amoniacuteaco

e relacionada com o valor de CQO da amostra (6 mol de FAS ou Fe2+ equivalem a 1 mol de

dicromato ou 15 mol de O2)

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O tempo-padratildeo de 2 h para o refluxo pode ser reduzido quando se verificar que periacuteodos

mais curtos originam os mesmos resultados

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Material de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Tubos de digestatildeo - Use tubos de cultura de borossilicato de 16 mm x 150 mm (satildeo estes os

disponiacuteveis nas aulas) 20 mm x 150 mm ou ainda 25 mm x 150 mm com obturadores

roscados revestidos com TFE Como alternativa use ampolas de borossilicato com 10 mL de

capacidade e diacircmetro entre 19 mm e 20 mm Os graves danos que podem surgir nos

obturadores da maioria dos tubos de cultura durante o periacuteodo de digestatildeo satildeo uma

potencial fonte de contaminaccedilatildeo e aumentam as probabilidades de perda Soacute deve usar uma

estufa para a digestatildeo em tubo de cultura depois de saber que 2 h de exposiccedilatildeo a 150 ordmC natildeo

danificam os obturadores Confirme a qualidade dos tubos e rolhas antes de os utilizar Soacute os

tubos da marca Schott (tampa vermelha) podem ir agrave estufa No bloco de aquecimento tambeacutem

se podem usar os tubos de pirex (tampa escura)

Bloco de aquecimento ou digestor de liga de alumiacutenio com 45 mm a 50 mm de altura e com

aberturas de tamanho suficiente para se ajustarem aos tubos de cultura ou ampolas Para

operar a 150 oCplusmn 2 oC

Soluccedilatildeo de digestatildeo de dicromato de potaacutessio 00167 molL - adicione a aproximadamente

500 mL de aacutegua destilada 4913 g de K2Cr2O7 reagente de grau 1 previamente seco a 103 ordmC

durante 2 h 167 mL de H2SO4 concentrado e 333 g de HgSO4 Dissolva deixe arrefecer ateacute agrave

temperatura ambiente e dilua ateacute 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de aacutecido sulfuacuterico - adicione Ag2SO4 puro em cristais ou em poacute a aacutecido sulfuacuterico

concentrado na proporccedilatildeo de 55 g de Ag2SO4 para 1 kg de H2SO4 Deixe em repouso um ou

dois dias para dissolver o Ag2SO4 Este reagente e o anterior satildeo fornecidos em dispensadores

volumeacutetricos Verificar sempre se o volume estaacute correctamente regulado Soluccedilatildeo jaacute

preparada

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Indicador de ferroiacutena - dissolva 1485 g de monohidrato de fenantrolina e 695 mg de

FeSO47H2O em aacutegua destilada e dilua ateacute 100 mL De preferecircncia este indicador deve ser

comprado jaacute preparado Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo titulante de sulfato de amoacutenio ferroso (FAZ do inglecircs) ~ 010 molL - dissolva 392 g de

Fe(NH4)2(SO4)26H2O em aacutegua destilada Adicione 20 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado

Arrefeccedila e dilua ateacute 1000 mL Padronize a soluccedilatildeo diariamente com a soluccedilatildeo padratildeo de

dicromato Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido sulfacircmico soacute eacute necessaacuterio quando se pretender eliminar a interferecircncia de nitritos

Soluccedilatildeo-padratildeo de hidrogenoftalato de potaacutessio (KHP) - triture levemente e depois seque em

estufa a 120 ordmC ateacute peso constante o hidrogenoftalato de potaacutessio (HOOCC6H4COOK) Dissolva

2125 mg em aacutegua destilada e dilua ateacute 1000 mL O KHP tem uma CQO teoacuterica de 1176

mgmg e a soluccedilatildeo anterior tem uma CQO teoacuterica de 250 mgL Esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante

3 meses se for guardada num frigoriacutefico e se natildeo for visiacutevel qualquer desenvolvimento

bioloacutegico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Procedimento experimental

A amostra deve conter um valor de CQO inferior a 250 mgL Efectuar diluiccedilotildees caso

necessaacuterio Analisar em duplicado Lave os tubos de cultura e os obturadores com H2SO4 a

20 antes de serem usados pela 1ordf vez para evitar a contaminaccedilatildeo Recorra agrave Tabela 1 para

obter os volumes adequados da amostra e dos reagentes

Coloque a amostra no tubo de cultura ou ampola e adicione a soluccedilatildeo de digestatildeo Deite

cuidadosamente o reagente de aacutecido sulfuacuterico fazendo-o escorrer pela parede Feche os

obturadores dos tubos ou sele as ampolas com firmeza e inverta-os vaacuterias vezes ateacute que os

reagentes se misturem completamente Use o voacutertex ateacute natildeo se notarem diferentes fases

Assim evita-se o aquecimento local no fundo do tubo e a possiacutevel projecccedilatildeo do seu conteuacutedo

ATENCcedilAtildeO Use uma protecccedilatildeo para o rosto (oacuteculos) e proteja as matildeos (luvas) do calor

produzido enquanto mexe o conteuacutedo dos tubos ou ampolas Cuidado com possiacuteveis

respingos

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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37

T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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40

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T4 Determinaccedilatildeo dos Nitritos em aacutegua de rio e aacutegua residual

Introduccedilatildeo

A importacircncia da presenccedila de nitritos em aacuteguas relaciona-se com o facto de ele constituir uma

das formas intermeacutedias da oxidaccedilatildeo do azoto e portanto de estar relacionado com ciclo do

azoto e ainda por ser ele proacuteprio nocivo para os humanos

O nitrito eacute um composto instaacutevel e pode oxidar-se ou reduzir-se conforme as condiccedilotildees do

meio

O princiacutepio do presente meacutetodo baseia-se na reacccedilatildeo entre o nitrito e a sulfanamida em meio

fortemente aacutecido originando um composto diazoacuteico vermelho que absorve a 537 nm

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Pipetas graduadas

Provetas

Vidro de reloacutegio

Balotildees volumeacutetricos de 50 mL

Espectrofotomeacutetro UV-Vis

Reagente de diazotaccedilatildeo ndash juntar 800 mL de aacutegua destilada 100 mL de aacutecido fosfoacuterico

concentrado (H3PO4) e 40 g de sulfanamida (C6H8O2N2S) Agitar para dissolver e juntar 2 g de

dicloreto de N-(1-naftiletilenodiamina) (C10H7NHCH2CH2NH22HCl) Agitar ateacute dissolver

completamente e completar o volume de 1000 mL A soluccedilatildeo manteacutem-se estaacutevel vaacuterios meses

se for conservada em frasco escuro no frigoriacutefico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo padratildeo de nitrito (1 mg N-NO2mL) ndash pesar 4929 g de nitrito de soacutedio e dissolver em

aacutegua destilada completando em balatildeo graduado o volume de 1000 mL Pipetar para outro

balatildeo de 1000 mL 10 mL da soluccedilatildeo anterior e completar o volume com aacutegua destilada

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido cloriacutedrico (13)

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

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Procedimento experimental

Preparaccedilatildeo da amostra ndash se o pH da amostra for superior a 10 e a alcalinidade total superior a

600 mgCaCO3l ajustar o pH a 60 com aacutecido cloriacutedrico

Curva de calibraccedilatildeo ndash medir rigorosamente para balotildees volumeacutetricos de 500 mL

respectivamente 0 1 2 5 10 20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de nitritos Completar o

volume com aacutegua destilada Adicionar a cada balatildeo 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo misturar

bem e aguardar o desenvolvimento de cor durante 10 minutos ler a absorvacircncias das soluccedilotildees

a 537 nm

Medir para um balatildeo volumeacutetrico de 50 mL 50 mL de amostra ou um volume menor

completando 50 mL com aacutegua destilada adicionar 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo e

aguardar 10 minutos antes de ler a absorvacircncia

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de nitrito nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo de nitrito na amostra em mg N-NO2L eacute dada por

mg N-NO2L = A x 50 B

Sendo

A ndash concentraccedilatildeo obtida a partir da curva de calibraccedilatildeo

B ndash volume de amostra tomada para anaacutelise expresso em mL

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

ASTM ldquoAnnual Book of ASTM Standardrdquo part 23 Philadelphia (1973)

AFNOR Recueil de Normes Franccedilaises ldquoEaux Method drsquoessaisrdquo 2eacuteme edition AFNOR Paris(1983)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

ISO 6777-1984 ndash Water quality ndash determination of nitrite ndash molecular absorption spectrometricmethod

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T5 Determinaccedilatildeo da Alcalinidade em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A alcalinidade de uma soluccedilatildeo eacute uma medida do seu poder tampatildeo Esta propriedade estaacute

associada agrave resistecircncia que a soluccedilatildeo tem a variaccedilotildees de pH por adiccedilatildeo de pequenas

quantidades de aacutecido ou de base As soluccedilotildees-tampatildeo satildeo constituiacutedas habitualmente por um

aacutecido ou uma base fracos e um sal da partiacutecula conjugada como por exemplo H 2CO3HCO3-

HCO3CO32- NH4

+NH3

A alcalinidade de uma aacutegua corresponde agrave presenccedila de iotildees HCO3- e CO3

- tambeacutem HO-

podendo ser determinada volumetricamente por titulaccedilatildeo com um aacutecido forte (H2SO4 ou HCl)

ou por potenciometria no caso das aacuteguas serem turvas ou coradas O processo volumeacutetrico

requer o uso de dois indicadores aacutecido-base um com zona de viragem a cerca de 8-83

(fenolftaleiacutena) e outro com zona de viragem entre 42 e 54 (alaranjado de metilo)

A maior parte das aacuteguas naturais de superfiacutecie tem pH compreendido entre 65 e 75 sendo a

alcalinidade sobretudo devida agrave presenccedila de quantidade de iatildeo hidrogenocarbonato Quanto

maior a quantidade deste iatildeo maior a alcalinidade e por consequecircncia maior a resistecircncia da

aacutegua a variaccedilotildees do pH

A alcalinidade de uma aacutegua pode ser classificada em simples e total

Alcalinidade simples - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus23CO e hidroacutexido

)minusOH Neste caso o indicador usado eacute a fenolftaleiacutena cuja zona de viragem inclui o pH do 1ordm

ponto de viragem

Alcalinidade total - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus2

3CO hidroacutexido )minusOH

e hidrogenocarbonato )minus3

HCO Neste caso usa-se o alaranjado de metilo cuja zona de

viragem inclui o pH do 2ordm ponto de viragem

No entanto haacute incompatibilidade na presenccedila simultacircnea de iotildees hidroacutexido (base forte) e

hidrogenocarbonato (partiacutecula anfoteacuterica) dado que reagem segundo a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )aqCOlO H aq HCOaqOH minusminusminus

+harr+2

323

podendo resultar uma soluccedilatildeo contendo apenas iatildeo carbonato ou par conjugadominusminus 2

33CO HCO

No iniacutecio da titulaccedilatildeo existe uma soluccedilatildeo baacutesica rosada pela fenolftaleiacutena Adicionando aacutecido

cloriacutedrico ateacute agrave viragem do indicador ocorre a transformaccedilatildeo dos iotildees carbonato em

hidrogenocarbonato

( ) ( ) ( )aq HCOaq H aqCOminus+minus

rarr+3

2

3

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Aleacutem dos iotildees hidrogenocarbonatos provenientes da transformaccedilatildeo anterior na soluccedilatildeo haacute

ainda iotildees hidrogenocarbonato jaacute existentes na aacutegua que satildeo titulados na presenccedila do

alaranjado de metilo de acordo com a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )lOHgCOaqHaqHCO223

+rarr++minus

As aacuteguas naturais podem natildeo apresentar coloraccedilatildeo roacutesea pela adiccedilatildeo de fenolftaleiacutena pelo

facto de terem uma concentraccedilatildeo muito baixa deminus2

3CO tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pela fenolftaleiacutena As aacuteguas naturais podem muito raramente apresentar

coloraccedilatildeo alaranjada pela adiccedilatildeo de alaranjado de metilo tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pelo alaranjado de metilo O processo quiacutemico pode traduzir-se pelas equaccedilotildees

A titulaccedilatildeo pode ser traduzida graficamente pela curva representada na figura que se segue

Ateacute ao primeiro ponto de equivalecircncia gasta-se um

volume V1 de titulante (soluccedilatildeo aacutecida)

correspondendo agraves reacccedilotildees 1 e 2 Desde o iniacutecio

do processo ateacute agrave viragem do alaranjado de metilo

gasta-se um volume V2 de titulante

Analisando a curva representada na Figura se

o V1 = 000 mL a uacutenica partiacutecula presente na soluccedilatildeo seraacute HCO3-

o V1 lt frac12 V2 existe CO32- e HCO3

-

o V1 = frac12 V2 existe apenas CO32-

o V1 gt frac12 V2 existe OH- e CO32-

o V1 = V2 soacute existe OH-

A alcalinidade eacute expressa em miligramas de carbonato e caacutelcio por litro de aacutegua mg CaCO3 por

litro de H2O ou seja ppm de CaCO3 Nos ecossistemas naturais a aacutegua apresenta uma

alcalinidade compreendida entre 20 e 200 ppm Uma alcalinidade inferior a 10 ppm indica uma

aacutegua com fraco poder tampatildeo ou seja incapaz de resistir a variaccedilotildees de pH

Figura Variaccedilatildeo do pH em funccedilatildeo do volume de HCl adicionado

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Bureta

FunilErlenmeyers de 250mL

Pipetas volumeacutetricas de 10000 mL

Pipetador

HCI asymp 01 moldm3

Soluccedilatildeo alcooacutelica de fenolftaleiacutena

Soluccedilatildeo a 005 de alaranjado de metilo

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Determinaccedilatildeo da alcalinidade pela fenolftaleiacutena ou alcalinidade simples

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo - Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI 01XXX moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 10 gotas de fenolftaleiacutena

Importante Deve aparecer a cor rosa caso contraacuterio conclui-se que a alcalinidade agrave

fenolftaleiacutena eacute nula e natildeo se realiza a titulaccedilatildeo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante ateacute desaparecimento da

cor roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

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Determinaccedilatildeo da alcalinidade pelo alaranjado de metilo ou alcalinidade total

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo -Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI asymp 01 moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 5 gotas de alaranjado de metilo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante O final da reacccedilatildeo eacute

detectado pela viragem da cor do indicador de amarelo para roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

Tratamento dos resultados

Determine a alcalinidade simples e total das amostras analisadas

A alcalinidade simplestotal da aacutegua expressa em mg CaCO3L eacute dada por

[ ] ( )

( )1000

33 timestimestimes

=

mLV

M mLV HCl

LmgCaCO

de Alcalinida Aacutegua

CaCO

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T6 Determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacuteguas engloba a quantificaccedilatildeo das formas NH3 e NH4+

Como estas partiacuteculas formam um par aacutecido-base conjugado a quantidade relativa de cada

uma delas existente numa dada soluccedilatildeo eacute dependente do seu pH

Tabela 1 Influecircncia do pH na relaccedilatildeo entre a forma protonada e desprotonada da amoacutenia

pH 6 7 8 9 10 11

NH3 0 1 4 25 78 96

NH4+

100 99 96 75 22 4

Os dois principais factores a influenciar a escolha do meacutetodo de anaacutelise do azoto amoniacal em

amostras de aacutegua satildeo a presenccedila de interferentes e a concentraccedilatildeo Na maioria dos casos a

determinaccedilatildeo directa soacute eacute possiacutevel nos casos das aacuteguas de consumo aacuteguas superficiais e

subterracircneas natildeo contaminadas e efluentes em que foi realizada com sucesso a nitrificaccedilatildeo

Nos restantes casos eacute usual a realizaccedilatildeo preacutevia de um passo de preacutevio de destilaccedilatildeo

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo baseia-se no facto de o reagente de Nessler (tetraiodomercurato)

reagir com a amoacutenia em meio alcalino e formar um composto corado amarelo cuja

intensidade de cor se mede entre os 400 e os 425 nm A cor e a turvaccedilatildeo das amostras podem

interferir com esta determinaccedilatildeo bem como compostos que possam reagir nestas condiccedilotildees

com o reagente de Nessler (como aminas cetonas e aacutelcoois)

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo directa embora mais sujeito a interferecircncias eacute bastante mais

expedito do que o da destilaccedilatildeo preacutevia Eacute aplicaacutevel desde que natildeo se pretenda uma precisatildeo

superior a 2 mgL

Material e meacutetodos

Material e ReagentesMaterial de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Pipetador

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Cuvetes

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Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

Soluccedilatildeo de tampatildeo borato - Juntar 88 mL de NaOH 01 N a 500 mL de soluccedilatildeo 0025 N (95 g

Na2B4O710H2OL) de tetraborato de soacutedio e completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute

preparada

Soluccedilatildeo de sulfito de soacutedio (09 gL) ndash Pesar 09 g de NaNO2 e dissolver em aacutegua destilada

Completar o volume de 100 mL Esta soluccedilatildeo deve ser preparada no dia

Soluccedilatildeo de NaOH 6 N ndash Pesar 240 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Deixar arrefecer e

perfazer o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de NaOH 1 N ndash Pesar 40 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Perfazer o volume

de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico 1N ndash Pipetar 27 mL de H2SO4 concentrado com d=181 para um

balatildeo de 1000 mL contendo jaacute cerca de 500 mL de aacutegua destilada Misturar bem e adicionar

mais aacutegua destilada ateacute quase 1000 mL Misturar bem deixar arrefecer e completar 1000 mL

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido boacuterico ndash dissolver 20 g de H3PO3 em aacutegua destilada completar o volume de

1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de sulfato de zinco ndash dissolver em aacutegua destilada 100 g de ZnSO 47H2O e completar o

volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de EDTA ndash dissolver 50 mg de EDTA em 60 mL de aacutegua destilada contendo 10 g de

NaOH Se necessaacuterio aquecer um pouco para facilitar um pouco a dissoluccedilatildeo Deixar arrefecer

e completar o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de Rochelle ndash dissolver 50 g de sal de Rochelle KNaC4H4O64H2O em 100 mL de aacutegua

destilada ferver ateacute reduzir o volume ateacute 70 mL para eliminar a amoacutenia que pode acompanhar

o sal deixar arrefecer e completar de novo o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de Nessler ndash dissolver 100 g de HgI2 e 70 g de KI em 75 mL de aacutegua destilada

misturar bem com agitaccedilatildeo suave (Soluccedilatildeo A) adicionar esta soluccedilatildeo a uma soluccedilatildeo jaacute friapreparada por dissoluccedilatildeo de 160 g de NaOH em 500 mL de aacutegua destilada (Soluccedilatildeo B)

Completar o volume de 1000 mL e guardar em frasco de vidro escuro Soluccedilatildeo jaacute preparada

Obs Testar este reagente com uma soluccedilatildeo de amoacutenia 01 mg N-NH4+L A coloraccedilatildeo amarela deve

aparecer ao fim de 10 min

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Soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia ndash dissolver em aacutegua destilada 3819 g de NH4Cl anidro e seco a 100

ordmC completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Destilaccedilatildeo preacutevia ndash Neutralizar previamente a amostra e adicionar 25 mL de tampatildeo borato

por cada 500 mL de amostra Ajustar o pH a 95 com NaOH 6N Para a destilaccedilatildeo medir 500

mL de amostra para um balatildeo de destilaccedilatildeo com um condensador vertical Proceder agrave

destilaccedilatildeo e receber o destilado (300 mL) em 50 mL de aacutecido boacuterico Completar 500 mL com

aacutegua destilada

Preparaccedilatildeo das amostras para a Nesslerizaccedilatildeo directa ndash adicionar 1 mL de soluccedilatildeo de sulfato

de zinco por cada 100 mL de amostra para provocar a coagulaccedilatildeo de substacircncias em

suspensatildeo Adicionar soluccedilatildeo de NaOH 1 N ateacute obter pH=105 agitar bem deixar repousar e

filtrar o sobrenadante

Padrotildees de calibraccedilatildeo ndash Medir para balotildees volumeacutetricos de 50 mL respectivamente 05 10

20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia Complete o volume com aacutegua destilada

Para realizar a calibraccedilatildeo proceda como descrito no procedimento de determinaccedilatildeo a seguir

Determinaccedilatildeo ndash Medir em balotildees de 50 mL 50 mL de amostra (tratada ou destilada senecessaacuterio) Se existir caacutelcio ou magneacutesio adicionar uma gota de soluccedilatildeo de EDTA ou 1 ou 2

gotas de soluccedilatildeo de Rochelle Misturar bem e juntar 2 mL de reagente de Nessler no caso de

ter usado a soluccedilatildeo de EDTA e 1 mL no caso de ter utilizado a soluccedilatildeo de Rochelle Deixar

desenvolver a cor durante 10 min e ler absorvacircncia a 410 nm Analise as duas amostras

disponiacuteveis com e sem tratamento preacutevio

Nota ndash todos os reagentes devem ser preparados com aacutegua destilada isenta de amoacutenia

Tratamento dos resultados

Determine atraveacutes da curva de calibraccedilatildeo a concentraccedilatildeo de N-NH4+ nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo N-NH4+ nas amostras analisadas expressa em mg N-NH4

+L eacute dada por

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Amostras natildeo destiladas

B

A50 L)NHN(mg 4

times=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Amostras destiladas

DC

BA50 L)NHN(mg 4

times

timestimes=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de destilado que se completou (mL)

C ndash Volume de destilado que se tomou (mL)D ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Bibliografia

A I Vogel ldquoVogel Anaacutelise Inorgacircnica Quantitativardquo 4a ed (1981)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T7 Determinaccedilatildeo da Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) em aacutegua

residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) tambeacutem designada por COD (do inglecircs Chemical

Oxygen Demand) eacute usada como uma medida do oxigeacutenio equivalente agrave fracccedilatildeo orgacircnica da

amostra susceptiacutevel de ser oxidada por um oxidante quiacutemico eneacutergico Outras anaacutelises para a

quantificaccedilatildeo do carbono orgacircnico satildeo a Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio CBO e o Carbono

Orgacircnico Total COT Para certos tipos de amostras a CQO pode ser empiricamente

relacionada com a CBO e com o COT Depois de estabelecida a correlaccedilatildeo esta anaacutelise eacute uacutetil

para efeito de monitorizaccedilatildeo e controlo

O meacutetodo do refluxo com dicromato eacute preferiacutevel a outros que usem outros oxidantes devido agrave

sua maior capacidade de oxidaccedilatildeo aplicabilidade a uma grande variedade de amostras e

facilidade de manipulaccedilatildeo A maioria dos compostos orgacircnicos eacute oxidada em 95 a 100 do

valor teoacuterico A piridina e outros compostos do mesmo tipo apenas satildeo oxidados enquanto

estiverem em contacto com o oxidante O amoniacuteaco quer da amostra quer o libertado a

partir da mateacuteria orgacircnica que conteacutem azoto soacute eacute oxidado na presenccedila duma concentraccedilatildeo

significativa de iotildees cloreto livres

SELECCcedilAtildeO DO MEacuteTODO

O meacutetodo do refluxo aberto eacute o mais utilizado para uma grande variedade de amostras com

valores de CQO entre 5 mgL e 50 mgL no qual de preferecircncia se usam grandes volumes de

amostra Os meacutetodos de refluxo fechado satildeo mais econoacutemicos no que se refere ao uso de

reagentes de sais metaacutelicos mas eacute necessaacuterio homogeneizar as amostras que contenham

soacutelidos suspensos para obter resultados reprodutiacuteveis As ampolas e tubos de cultura com

reagentes previamente medidos encontram-se disponiacuteveis comercialmente

INTERFEREcircNCIAS E LIMITACcedilOtildeES

Os compostos alifaacuteticos volaacuteteis de cadeia aberta satildeo oxidados em pequena extensatildeo Isto

ocorre em parte devido ao facto dos compostos orgacircnicos volaacuteteis estarem presentes no

espaccedilo gasoso natildeo entrando em contacto com o liacutequido oxidante Consegue-se uma oxidaccedilatildeo

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mais efectiva destes compostos alifaacuteticos de cadeia aberta adicionando sulfato de prata

(Ag2SO4) como catalisador Contudo o Ag2SO4 reage com o cloro bromo e iodo originando

precipitados que soacute satildeo oxidados parcialmente As interferecircncias devidas agrave presenccedila de

haletos podem ser grandemente ultrapassadas embora pensa-se natildeo completamente por

complexaccedilatildeo com sulfato de mercuacuterio (HgSO4) antes de iniciar o refluxo Embora seja

aconselhaacutevel 1 g de HgSO4 para 50 mL de amostra pode-se usar uma quantidade menor

quando a concentraccedilatildeo de cloretos for inferior a 2000 mgL desde que se mantenha uma

relaccedilatildeo HgSO4Cl- de 101 Natildeo use este meacutetodo para amostras que contenham Cl- em

concentraccedilatildeo superior a 2000 mgL Haacute outras teacutecnicas para determinar a CQO em aacuteguas

salinas Os nitritos (NO-) apresentam uma CQO de 11 mgmg expressa como massa de O2 por

massa de azoto (NO2-- N) Esta interferecircncia eacute normalmente considerada insignificante e por

isso desprezada uma vez que as concentraccedilotildees de NO2-- N nas aacuteguas raramente excedem o

valor de 2 mgL Para eliminar uma interferecircncia significativa devida ao NO2- adicione 10 mg

de aacutecido sulfacircmico por cada miligrama de NO2-- N presente no volume de amostra usado

adicione a mesma quantidade de aacutecido sulfacircmico ao recipiente de refluxo que conteacutem o

branco de aacutegua destilada As espeacutecies inorgacircnicas reduzidas tais como o iatildeo ferroso sulfureto

manganeacutesio manganoso etc satildeo quantitativamente oxidadas nas condiccedilotildees do ensaio Para

amostras que contenham quantidades significativas destas espeacutecies pode assumir-se a

oxidaccedilatildeo estequiomeacutetrica a partir da concentraccedilatildeo inicial das espeacutecies interferentes e corrigir

o valor obtido para a CQO

MEacuteTODO TITULOMEacuteTRICO ndash REFLUXO FECHADO

Este meacutetodo baseia-se no facto de a maioria dos compostos orgacircnicos serem oxidados por

uma mistura de aacutecido croacutemico e sulfuacuterico em ebuliccedilatildeo A amostra eacute refluxada numa soluccedilatildeo

fortemente aacutecida com uma quantidade conhecida de dicromato de potaacutessio (K2Cr2O7) em

excesso na presenccedila de um catalisador (Ag+) Apoacutes a digestatildeo o dicromato de potaacutessio natildeo

reduzido eacute quantificado por titulaccedilatildeo com sulfato de ferro e amoniacuteaco

e relacionada com o valor de CQO da amostra (6 mol de FAS ou Fe2+ equivalem a 1 mol de

dicromato ou 15 mol de O2)

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O tempo-padratildeo de 2 h para o refluxo pode ser reduzido quando se verificar que periacuteodos

mais curtos originam os mesmos resultados

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Material de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Tubos de digestatildeo - Use tubos de cultura de borossilicato de 16 mm x 150 mm (satildeo estes os

disponiacuteveis nas aulas) 20 mm x 150 mm ou ainda 25 mm x 150 mm com obturadores

roscados revestidos com TFE Como alternativa use ampolas de borossilicato com 10 mL de

capacidade e diacircmetro entre 19 mm e 20 mm Os graves danos que podem surgir nos

obturadores da maioria dos tubos de cultura durante o periacuteodo de digestatildeo satildeo uma

potencial fonte de contaminaccedilatildeo e aumentam as probabilidades de perda Soacute deve usar uma

estufa para a digestatildeo em tubo de cultura depois de saber que 2 h de exposiccedilatildeo a 150 ordmC natildeo

danificam os obturadores Confirme a qualidade dos tubos e rolhas antes de os utilizar Soacute os

tubos da marca Schott (tampa vermelha) podem ir agrave estufa No bloco de aquecimento tambeacutem

se podem usar os tubos de pirex (tampa escura)

Bloco de aquecimento ou digestor de liga de alumiacutenio com 45 mm a 50 mm de altura e com

aberturas de tamanho suficiente para se ajustarem aos tubos de cultura ou ampolas Para

operar a 150 oCplusmn 2 oC

Soluccedilatildeo de digestatildeo de dicromato de potaacutessio 00167 molL - adicione a aproximadamente

500 mL de aacutegua destilada 4913 g de K2Cr2O7 reagente de grau 1 previamente seco a 103 ordmC

durante 2 h 167 mL de H2SO4 concentrado e 333 g de HgSO4 Dissolva deixe arrefecer ateacute agrave

temperatura ambiente e dilua ateacute 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de aacutecido sulfuacuterico - adicione Ag2SO4 puro em cristais ou em poacute a aacutecido sulfuacuterico

concentrado na proporccedilatildeo de 55 g de Ag2SO4 para 1 kg de H2SO4 Deixe em repouso um ou

dois dias para dissolver o Ag2SO4 Este reagente e o anterior satildeo fornecidos em dispensadores

volumeacutetricos Verificar sempre se o volume estaacute correctamente regulado Soluccedilatildeo jaacute

preparada

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Indicador de ferroiacutena - dissolva 1485 g de monohidrato de fenantrolina e 695 mg de

FeSO47H2O em aacutegua destilada e dilua ateacute 100 mL De preferecircncia este indicador deve ser

comprado jaacute preparado Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo titulante de sulfato de amoacutenio ferroso (FAZ do inglecircs) ~ 010 molL - dissolva 392 g de

Fe(NH4)2(SO4)26H2O em aacutegua destilada Adicione 20 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado

Arrefeccedila e dilua ateacute 1000 mL Padronize a soluccedilatildeo diariamente com a soluccedilatildeo padratildeo de

dicromato Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido sulfacircmico soacute eacute necessaacuterio quando se pretender eliminar a interferecircncia de nitritos

Soluccedilatildeo-padratildeo de hidrogenoftalato de potaacutessio (KHP) - triture levemente e depois seque em

estufa a 120 ordmC ateacute peso constante o hidrogenoftalato de potaacutessio (HOOCC6H4COOK) Dissolva

2125 mg em aacutegua destilada e dilua ateacute 1000 mL O KHP tem uma CQO teoacuterica de 1176

mgmg e a soluccedilatildeo anterior tem uma CQO teoacuterica de 250 mgL Esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante

3 meses se for guardada num frigoriacutefico e se natildeo for visiacutevel qualquer desenvolvimento

bioloacutegico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Procedimento experimental

A amostra deve conter um valor de CQO inferior a 250 mgL Efectuar diluiccedilotildees caso

necessaacuterio Analisar em duplicado Lave os tubos de cultura e os obturadores com H2SO4 a

20 antes de serem usados pela 1ordf vez para evitar a contaminaccedilatildeo Recorra agrave Tabela 1 para

obter os volumes adequados da amostra e dos reagentes

Coloque a amostra no tubo de cultura ou ampola e adicione a soluccedilatildeo de digestatildeo Deite

cuidadosamente o reagente de aacutecido sulfuacuterico fazendo-o escorrer pela parede Feche os

obturadores dos tubos ou sele as ampolas com firmeza e inverta-os vaacuterias vezes ateacute que os

reagentes se misturem completamente Use o voacutertex ateacute natildeo se notarem diferentes fases

Assim evita-se o aquecimento local no fundo do tubo e a possiacutevel projecccedilatildeo do seu conteuacutedo

ATENCcedilAtildeO Use uma protecccedilatildeo para o rosto (oacuteculos) e proteja as matildeos (luvas) do calor

produzido enquanto mexe o conteuacutedo dos tubos ou ampolas Cuidado com possiacuteveis

respingos

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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Procedimento experimental

Preparaccedilatildeo da amostra ndash se o pH da amostra for superior a 10 e a alcalinidade total superior a

600 mgCaCO3l ajustar o pH a 60 com aacutecido cloriacutedrico

Curva de calibraccedilatildeo ndash medir rigorosamente para balotildees volumeacutetricos de 500 mL

respectivamente 0 1 2 5 10 20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de nitritos Completar o

volume com aacutegua destilada Adicionar a cada balatildeo 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo misturar

bem e aguardar o desenvolvimento de cor durante 10 minutos ler a absorvacircncias das soluccedilotildees

a 537 nm

Medir para um balatildeo volumeacutetrico de 50 mL 50 mL de amostra ou um volume menor

completando 50 mL com aacutegua destilada adicionar 10 mL de reagente de diazotaccedilatildeo e

aguardar 10 minutos antes de ler a absorvacircncia

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de nitrito nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo de nitrito na amostra em mg N-NO2L eacute dada por

mg N-NO2L = A x 50 B

Sendo

A ndash concentraccedilatildeo obtida a partir da curva de calibraccedilatildeo

B ndash volume de amostra tomada para anaacutelise expresso em mL

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

ASTM ldquoAnnual Book of ASTM Standardrdquo part 23 Philadelphia (1973)

AFNOR Recueil de Normes Franccedilaises ldquoEaux Method drsquoessaisrdquo 2eacuteme edition AFNOR Paris(1983)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

ISO 6777-1984 ndash Water quality ndash determination of nitrite ndash molecular absorption spectrometricmethod

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T5 Determinaccedilatildeo da Alcalinidade em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A alcalinidade de uma soluccedilatildeo eacute uma medida do seu poder tampatildeo Esta propriedade estaacute

associada agrave resistecircncia que a soluccedilatildeo tem a variaccedilotildees de pH por adiccedilatildeo de pequenas

quantidades de aacutecido ou de base As soluccedilotildees-tampatildeo satildeo constituiacutedas habitualmente por um

aacutecido ou uma base fracos e um sal da partiacutecula conjugada como por exemplo H 2CO3HCO3-

HCO3CO32- NH4

+NH3

A alcalinidade de uma aacutegua corresponde agrave presenccedila de iotildees HCO3- e CO3

- tambeacutem HO-

podendo ser determinada volumetricamente por titulaccedilatildeo com um aacutecido forte (H2SO4 ou HCl)

ou por potenciometria no caso das aacuteguas serem turvas ou coradas O processo volumeacutetrico

requer o uso de dois indicadores aacutecido-base um com zona de viragem a cerca de 8-83

(fenolftaleiacutena) e outro com zona de viragem entre 42 e 54 (alaranjado de metilo)

A maior parte das aacuteguas naturais de superfiacutecie tem pH compreendido entre 65 e 75 sendo a

alcalinidade sobretudo devida agrave presenccedila de quantidade de iatildeo hidrogenocarbonato Quanto

maior a quantidade deste iatildeo maior a alcalinidade e por consequecircncia maior a resistecircncia da

aacutegua a variaccedilotildees do pH

A alcalinidade de uma aacutegua pode ser classificada em simples e total

Alcalinidade simples - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus23CO e hidroacutexido

)minusOH Neste caso o indicador usado eacute a fenolftaleiacutena cuja zona de viragem inclui o pH do 1ordm

ponto de viragem

Alcalinidade total - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus2

3CO hidroacutexido )minusOH

e hidrogenocarbonato )minus3

HCO Neste caso usa-se o alaranjado de metilo cuja zona de

viragem inclui o pH do 2ordm ponto de viragem

No entanto haacute incompatibilidade na presenccedila simultacircnea de iotildees hidroacutexido (base forte) e

hidrogenocarbonato (partiacutecula anfoteacuterica) dado que reagem segundo a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )aqCOlO H aq HCOaqOH minusminusminus

+harr+2

323

podendo resultar uma soluccedilatildeo contendo apenas iatildeo carbonato ou par conjugadominusminus 2

33CO HCO

No iniacutecio da titulaccedilatildeo existe uma soluccedilatildeo baacutesica rosada pela fenolftaleiacutena Adicionando aacutecido

cloriacutedrico ateacute agrave viragem do indicador ocorre a transformaccedilatildeo dos iotildees carbonato em

hidrogenocarbonato

( ) ( ) ( )aq HCOaq H aqCOminus+minus

rarr+3

2

3

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Aleacutem dos iotildees hidrogenocarbonatos provenientes da transformaccedilatildeo anterior na soluccedilatildeo haacute

ainda iotildees hidrogenocarbonato jaacute existentes na aacutegua que satildeo titulados na presenccedila do

alaranjado de metilo de acordo com a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )lOHgCOaqHaqHCO223

+rarr++minus

As aacuteguas naturais podem natildeo apresentar coloraccedilatildeo roacutesea pela adiccedilatildeo de fenolftaleiacutena pelo

facto de terem uma concentraccedilatildeo muito baixa deminus2

3CO tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pela fenolftaleiacutena As aacuteguas naturais podem muito raramente apresentar

coloraccedilatildeo alaranjada pela adiccedilatildeo de alaranjado de metilo tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pelo alaranjado de metilo O processo quiacutemico pode traduzir-se pelas equaccedilotildees

A titulaccedilatildeo pode ser traduzida graficamente pela curva representada na figura que se segue

Ateacute ao primeiro ponto de equivalecircncia gasta-se um

volume V1 de titulante (soluccedilatildeo aacutecida)

correspondendo agraves reacccedilotildees 1 e 2 Desde o iniacutecio

do processo ateacute agrave viragem do alaranjado de metilo

gasta-se um volume V2 de titulante

Analisando a curva representada na Figura se

o V1 = 000 mL a uacutenica partiacutecula presente na soluccedilatildeo seraacute HCO3-

o V1 lt frac12 V2 existe CO32- e HCO3

-

o V1 = frac12 V2 existe apenas CO32-

o V1 gt frac12 V2 existe OH- e CO32-

o V1 = V2 soacute existe OH-

A alcalinidade eacute expressa em miligramas de carbonato e caacutelcio por litro de aacutegua mg CaCO3 por

litro de H2O ou seja ppm de CaCO3 Nos ecossistemas naturais a aacutegua apresenta uma

alcalinidade compreendida entre 20 e 200 ppm Uma alcalinidade inferior a 10 ppm indica uma

aacutegua com fraco poder tampatildeo ou seja incapaz de resistir a variaccedilotildees de pH

Figura Variaccedilatildeo do pH em funccedilatildeo do volume de HCl adicionado

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Bureta

FunilErlenmeyers de 250mL

Pipetas volumeacutetricas de 10000 mL

Pipetador

HCI asymp 01 moldm3

Soluccedilatildeo alcooacutelica de fenolftaleiacutena

Soluccedilatildeo a 005 de alaranjado de metilo

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Determinaccedilatildeo da alcalinidade pela fenolftaleiacutena ou alcalinidade simples

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo - Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI 01XXX moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 10 gotas de fenolftaleiacutena

Importante Deve aparecer a cor rosa caso contraacuterio conclui-se que a alcalinidade agrave

fenolftaleiacutena eacute nula e natildeo se realiza a titulaccedilatildeo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante ateacute desaparecimento da

cor roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

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Determinaccedilatildeo da alcalinidade pelo alaranjado de metilo ou alcalinidade total

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo -Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI asymp 01 moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 5 gotas de alaranjado de metilo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante O final da reacccedilatildeo eacute

detectado pela viragem da cor do indicador de amarelo para roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

Tratamento dos resultados

Determine a alcalinidade simples e total das amostras analisadas

A alcalinidade simplestotal da aacutegua expressa em mg CaCO3L eacute dada por

[ ] ( )

( )1000

33 timestimestimes

=

mLV

M mLV HCl

LmgCaCO

de Alcalinida Aacutegua

CaCO

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T6 Determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacuteguas engloba a quantificaccedilatildeo das formas NH3 e NH4+

Como estas partiacuteculas formam um par aacutecido-base conjugado a quantidade relativa de cada

uma delas existente numa dada soluccedilatildeo eacute dependente do seu pH

Tabela 1 Influecircncia do pH na relaccedilatildeo entre a forma protonada e desprotonada da amoacutenia

pH 6 7 8 9 10 11

NH3 0 1 4 25 78 96

NH4+

100 99 96 75 22 4

Os dois principais factores a influenciar a escolha do meacutetodo de anaacutelise do azoto amoniacal em

amostras de aacutegua satildeo a presenccedila de interferentes e a concentraccedilatildeo Na maioria dos casos a

determinaccedilatildeo directa soacute eacute possiacutevel nos casos das aacuteguas de consumo aacuteguas superficiais e

subterracircneas natildeo contaminadas e efluentes em que foi realizada com sucesso a nitrificaccedilatildeo

Nos restantes casos eacute usual a realizaccedilatildeo preacutevia de um passo de preacutevio de destilaccedilatildeo

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo baseia-se no facto de o reagente de Nessler (tetraiodomercurato)

reagir com a amoacutenia em meio alcalino e formar um composto corado amarelo cuja

intensidade de cor se mede entre os 400 e os 425 nm A cor e a turvaccedilatildeo das amostras podem

interferir com esta determinaccedilatildeo bem como compostos que possam reagir nestas condiccedilotildees

com o reagente de Nessler (como aminas cetonas e aacutelcoois)

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo directa embora mais sujeito a interferecircncias eacute bastante mais

expedito do que o da destilaccedilatildeo preacutevia Eacute aplicaacutevel desde que natildeo se pretenda uma precisatildeo

superior a 2 mgL

Material e meacutetodos

Material e ReagentesMaterial de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Pipetador

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Cuvetes

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Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

Soluccedilatildeo de tampatildeo borato - Juntar 88 mL de NaOH 01 N a 500 mL de soluccedilatildeo 0025 N (95 g

Na2B4O710H2OL) de tetraborato de soacutedio e completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute

preparada

Soluccedilatildeo de sulfito de soacutedio (09 gL) ndash Pesar 09 g de NaNO2 e dissolver em aacutegua destilada

Completar o volume de 100 mL Esta soluccedilatildeo deve ser preparada no dia

Soluccedilatildeo de NaOH 6 N ndash Pesar 240 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Deixar arrefecer e

perfazer o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de NaOH 1 N ndash Pesar 40 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Perfazer o volume

de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico 1N ndash Pipetar 27 mL de H2SO4 concentrado com d=181 para um

balatildeo de 1000 mL contendo jaacute cerca de 500 mL de aacutegua destilada Misturar bem e adicionar

mais aacutegua destilada ateacute quase 1000 mL Misturar bem deixar arrefecer e completar 1000 mL

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido boacuterico ndash dissolver 20 g de H3PO3 em aacutegua destilada completar o volume de

1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de sulfato de zinco ndash dissolver em aacutegua destilada 100 g de ZnSO 47H2O e completar o

volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de EDTA ndash dissolver 50 mg de EDTA em 60 mL de aacutegua destilada contendo 10 g de

NaOH Se necessaacuterio aquecer um pouco para facilitar um pouco a dissoluccedilatildeo Deixar arrefecer

e completar o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de Rochelle ndash dissolver 50 g de sal de Rochelle KNaC4H4O64H2O em 100 mL de aacutegua

destilada ferver ateacute reduzir o volume ateacute 70 mL para eliminar a amoacutenia que pode acompanhar

o sal deixar arrefecer e completar de novo o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de Nessler ndash dissolver 100 g de HgI2 e 70 g de KI em 75 mL de aacutegua destilada

misturar bem com agitaccedilatildeo suave (Soluccedilatildeo A) adicionar esta soluccedilatildeo a uma soluccedilatildeo jaacute friapreparada por dissoluccedilatildeo de 160 g de NaOH em 500 mL de aacutegua destilada (Soluccedilatildeo B)

Completar o volume de 1000 mL e guardar em frasco de vidro escuro Soluccedilatildeo jaacute preparada

Obs Testar este reagente com uma soluccedilatildeo de amoacutenia 01 mg N-NH4+L A coloraccedilatildeo amarela deve

aparecer ao fim de 10 min

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Soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia ndash dissolver em aacutegua destilada 3819 g de NH4Cl anidro e seco a 100

ordmC completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Destilaccedilatildeo preacutevia ndash Neutralizar previamente a amostra e adicionar 25 mL de tampatildeo borato

por cada 500 mL de amostra Ajustar o pH a 95 com NaOH 6N Para a destilaccedilatildeo medir 500

mL de amostra para um balatildeo de destilaccedilatildeo com um condensador vertical Proceder agrave

destilaccedilatildeo e receber o destilado (300 mL) em 50 mL de aacutecido boacuterico Completar 500 mL com

aacutegua destilada

Preparaccedilatildeo das amostras para a Nesslerizaccedilatildeo directa ndash adicionar 1 mL de soluccedilatildeo de sulfato

de zinco por cada 100 mL de amostra para provocar a coagulaccedilatildeo de substacircncias em

suspensatildeo Adicionar soluccedilatildeo de NaOH 1 N ateacute obter pH=105 agitar bem deixar repousar e

filtrar o sobrenadante

Padrotildees de calibraccedilatildeo ndash Medir para balotildees volumeacutetricos de 50 mL respectivamente 05 10

20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia Complete o volume com aacutegua destilada

Para realizar a calibraccedilatildeo proceda como descrito no procedimento de determinaccedilatildeo a seguir

Determinaccedilatildeo ndash Medir em balotildees de 50 mL 50 mL de amostra (tratada ou destilada senecessaacuterio) Se existir caacutelcio ou magneacutesio adicionar uma gota de soluccedilatildeo de EDTA ou 1 ou 2

gotas de soluccedilatildeo de Rochelle Misturar bem e juntar 2 mL de reagente de Nessler no caso de

ter usado a soluccedilatildeo de EDTA e 1 mL no caso de ter utilizado a soluccedilatildeo de Rochelle Deixar

desenvolver a cor durante 10 min e ler absorvacircncia a 410 nm Analise as duas amostras

disponiacuteveis com e sem tratamento preacutevio

Nota ndash todos os reagentes devem ser preparados com aacutegua destilada isenta de amoacutenia

Tratamento dos resultados

Determine atraveacutes da curva de calibraccedilatildeo a concentraccedilatildeo de N-NH4+ nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo N-NH4+ nas amostras analisadas expressa em mg N-NH4

+L eacute dada por

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Amostras natildeo destiladas

B

A50 L)NHN(mg 4

times=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Amostras destiladas

DC

BA50 L)NHN(mg 4

times

timestimes=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de destilado que se completou (mL)

C ndash Volume de destilado que se tomou (mL)D ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Bibliografia

A I Vogel ldquoVogel Anaacutelise Inorgacircnica Quantitativardquo 4a ed (1981)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T7 Determinaccedilatildeo da Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) em aacutegua

residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) tambeacutem designada por COD (do inglecircs Chemical

Oxygen Demand) eacute usada como uma medida do oxigeacutenio equivalente agrave fracccedilatildeo orgacircnica da

amostra susceptiacutevel de ser oxidada por um oxidante quiacutemico eneacutergico Outras anaacutelises para a

quantificaccedilatildeo do carbono orgacircnico satildeo a Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio CBO e o Carbono

Orgacircnico Total COT Para certos tipos de amostras a CQO pode ser empiricamente

relacionada com a CBO e com o COT Depois de estabelecida a correlaccedilatildeo esta anaacutelise eacute uacutetil

para efeito de monitorizaccedilatildeo e controlo

O meacutetodo do refluxo com dicromato eacute preferiacutevel a outros que usem outros oxidantes devido agrave

sua maior capacidade de oxidaccedilatildeo aplicabilidade a uma grande variedade de amostras e

facilidade de manipulaccedilatildeo A maioria dos compostos orgacircnicos eacute oxidada em 95 a 100 do

valor teoacuterico A piridina e outros compostos do mesmo tipo apenas satildeo oxidados enquanto

estiverem em contacto com o oxidante O amoniacuteaco quer da amostra quer o libertado a

partir da mateacuteria orgacircnica que conteacutem azoto soacute eacute oxidado na presenccedila duma concentraccedilatildeo

significativa de iotildees cloreto livres

SELECCcedilAtildeO DO MEacuteTODO

O meacutetodo do refluxo aberto eacute o mais utilizado para uma grande variedade de amostras com

valores de CQO entre 5 mgL e 50 mgL no qual de preferecircncia se usam grandes volumes de

amostra Os meacutetodos de refluxo fechado satildeo mais econoacutemicos no que se refere ao uso de

reagentes de sais metaacutelicos mas eacute necessaacuterio homogeneizar as amostras que contenham

soacutelidos suspensos para obter resultados reprodutiacuteveis As ampolas e tubos de cultura com

reagentes previamente medidos encontram-se disponiacuteveis comercialmente

INTERFEREcircNCIAS E LIMITACcedilOtildeES

Os compostos alifaacuteticos volaacuteteis de cadeia aberta satildeo oxidados em pequena extensatildeo Isto

ocorre em parte devido ao facto dos compostos orgacircnicos volaacuteteis estarem presentes no

espaccedilo gasoso natildeo entrando em contacto com o liacutequido oxidante Consegue-se uma oxidaccedilatildeo

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mais efectiva destes compostos alifaacuteticos de cadeia aberta adicionando sulfato de prata

(Ag2SO4) como catalisador Contudo o Ag2SO4 reage com o cloro bromo e iodo originando

precipitados que soacute satildeo oxidados parcialmente As interferecircncias devidas agrave presenccedila de

haletos podem ser grandemente ultrapassadas embora pensa-se natildeo completamente por

complexaccedilatildeo com sulfato de mercuacuterio (HgSO4) antes de iniciar o refluxo Embora seja

aconselhaacutevel 1 g de HgSO4 para 50 mL de amostra pode-se usar uma quantidade menor

quando a concentraccedilatildeo de cloretos for inferior a 2000 mgL desde que se mantenha uma

relaccedilatildeo HgSO4Cl- de 101 Natildeo use este meacutetodo para amostras que contenham Cl- em

concentraccedilatildeo superior a 2000 mgL Haacute outras teacutecnicas para determinar a CQO em aacuteguas

salinas Os nitritos (NO-) apresentam uma CQO de 11 mgmg expressa como massa de O2 por

massa de azoto (NO2-- N) Esta interferecircncia eacute normalmente considerada insignificante e por

isso desprezada uma vez que as concentraccedilotildees de NO2-- N nas aacuteguas raramente excedem o

valor de 2 mgL Para eliminar uma interferecircncia significativa devida ao NO2- adicione 10 mg

de aacutecido sulfacircmico por cada miligrama de NO2-- N presente no volume de amostra usado

adicione a mesma quantidade de aacutecido sulfacircmico ao recipiente de refluxo que conteacutem o

branco de aacutegua destilada As espeacutecies inorgacircnicas reduzidas tais como o iatildeo ferroso sulfureto

manganeacutesio manganoso etc satildeo quantitativamente oxidadas nas condiccedilotildees do ensaio Para

amostras que contenham quantidades significativas destas espeacutecies pode assumir-se a

oxidaccedilatildeo estequiomeacutetrica a partir da concentraccedilatildeo inicial das espeacutecies interferentes e corrigir

o valor obtido para a CQO

MEacuteTODO TITULOMEacuteTRICO ndash REFLUXO FECHADO

Este meacutetodo baseia-se no facto de a maioria dos compostos orgacircnicos serem oxidados por

uma mistura de aacutecido croacutemico e sulfuacuterico em ebuliccedilatildeo A amostra eacute refluxada numa soluccedilatildeo

fortemente aacutecida com uma quantidade conhecida de dicromato de potaacutessio (K2Cr2O7) em

excesso na presenccedila de um catalisador (Ag+) Apoacutes a digestatildeo o dicromato de potaacutessio natildeo

reduzido eacute quantificado por titulaccedilatildeo com sulfato de ferro e amoniacuteaco

e relacionada com o valor de CQO da amostra (6 mol de FAS ou Fe2+ equivalem a 1 mol de

dicromato ou 15 mol de O2)

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O tempo-padratildeo de 2 h para o refluxo pode ser reduzido quando se verificar que periacuteodos

mais curtos originam os mesmos resultados

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Material de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Tubos de digestatildeo - Use tubos de cultura de borossilicato de 16 mm x 150 mm (satildeo estes os

disponiacuteveis nas aulas) 20 mm x 150 mm ou ainda 25 mm x 150 mm com obturadores

roscados revestidos com TFE Como alternativa use ampolas de borossilicato com 10 mL de

capacidade e diacircmetro entre 19 mm e 20 mm Os graves danos que podem surgir nos

obturadores da maioria dos tubos de cultura durante o periacuteodo de digestatildeo satildeo uma

potencial fonte de contaminaccedilatildeo e aumentam as probabilidades de perda Soacute deve usar uma

estufa para a digestatildeo em tubo de cultura depois de saber que 2 h de exposiccedilatildeo a 150 ordmC natildeo

danificam os obturadores Confirme a qualidade dos tubos e rolhas antes de os utilizar Soacute os

tubos da marca Schott (tampa vermelha) podem ir agrave estufa No bloco de aquecimento tambeacutem

se podem usar os tubos de pirex (tampa escura)

Bloco de aquecimento ou digestor de liga de alumiacutenio com 45 mm a 50 mm de altura e com

aberturas de tamanho suficiente para se ajustarem aos tubos de cultura ou ampolas Para

operar a 150 oCplusmn 2 oC

Soluccedilatildeo de digestatildeo de dicromato de potaacutessio 00167 molL - adicione a aproximadamente

500 mL de aacutegua destilada 4913 g de K2Cr2O7 reagente de grau 1 previamente seco a 103 ordmC

durante 2 h 167 mL de H2SO4 concentrado e 333 g de HgSO4 Dissolva deixe arrefecer ateacute agrave

temperatura ambiente e dilua ateacute 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de aacutecido sulfuacuterico - adicione Ag2SO4 puro em cristais ou em poacute a aacutecido sulfuacuterico

concentrado na proporccedilatildeo de 55 g de Ag2SO4 para 1 kg de H2SO4 Deixe em repouso um ou

dois dias para dissolver o Ag2SO4 Este reagente e o anterior satildeo fornecidos em dispensadores

volumeacutetricos Verificar sempre se o volume estaacute correctamente regulado Soluccedilatildeo jaacute

preparada

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Indicador de ferroiacutena - dissolva 1485 g de monohidrato de fenantrolina e 695 mg de

FeSO47H2O em aacutegua destilada e dilua ateacute 100 mL De preferecircncia este indicador deve ser

comprado jaacute preparado Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo titulante de sulfato de amoacutenio ferroso (FAZ do inglecircs) ~ 010 molL - dissolva 392 g de

Fe(NH4)2(SO4)26H2O em aacutegua destilada Adicione 20 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado

Arrefeccedila e dilua ateacute 1000 mL Padronize a soluccedilatildeo diariamente com a soluccedilatildeo padratildeo de

dicromato Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido sulfacircmico soacute eacute necessaacuterio quando se pretender eliminar a interferecircncia de nitritos

Soluccedilatildeo-padratildeo de hidrogenoftalato de potaacutessio (KHP) - triture levemente e depois seque em

estufa a 120 ordmC ateacute peso constante o hidrogenoftalato de potaacutessio (HOOCC6H4COOK) Dissolva

2125 mg em aacutegua destilada e dilua ateacute 1000 mL O KHP tem uma CQO teoacuterica de 1176

mgmg e a soluccedilatildeo anterior tem uma CQO teoacuterica de 250 mgL Esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante

3 meses se for guardada num frigoriacutefico e se natildeo for visiacutevel qualquer desenvolvimento

bioloacutegico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Procedimento experimental

A amostra deve conter um valor de CQO inferior a 250 mgL Efectuar diluiccedilotildees caso

necessaacuterio Analisar em duplicado Lave os tubos de cultura e os obturadores com H2SO4 a

20 antes de serem usados pela 1ordf vez para evitar a contaminaccedilatildeo Recorra agrave Tabela 1 para

obter os volumes adequados da amostra e dos reagentes

Coloque a amostra no tubo de cultura ou ampola e adicione a soluccedilatildeo de digestatildeo Deite

cuidadosamente o reagente de aacutecido sulfuacuterico fazendo-o escorrer pela parede Feche os

obturadores dos tubos ou sele as ampolas com firmeza e inverta-os vaacuterias vezes ateacute que os

reagentes se misturem completamente Use o voacutertex ateacute natildeo se notarem diferentes fases

Assim evita-se o aquecimento local no fundo do tubo e a possiacutevel projecccedilatildeo do seu conteuacutedo

ATENCcedilAtildeO Use uma protecccedilatildeo para o rosto (oacuteculos) e proteja as matildeos (luvas) do calor

produzido enquanto mexe o conteuacutedo dos tubos ou ampolas Cuidado com possiacuteveis

respingos

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T5 Determinaccedilatildeo da Alcalinidade em aacutegua potaacutevel e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A alcalinidade de uma soluccedilatildeo eacute uma medida do seu poder tampatildeo Esta propriedade estaacute

associada agrave resistecircncia que a soluccedilatildeo tem a variaccedilotildees de pH por adiccedilatildeo de pequenas

quantidades de aacutecido ou de base As soluccedilotildees-tampatildeo satildeo constituiacutedas habitualmente por um

aacutecido ou uma base fracos e um sal da partiacutecula conjugada como por exemplo H 2CO3HCO3-

HCO3CO32- NH4

+NH3

A alcalinidade de uma aacutegua corresponde agrave presenccedila de iotildees HCO3- e CO3

- tambeacutem HO-

podendo ser determinada volumetricamente por titulaccedilatildeo com um aacutecido forte (H2SO4 ou HCl)

ou por potenciometria no caso das aacuteguas serem turvas ou coradas O processo volumeacutetrico

requer o uso de dois indicadores aacutecido-base um com zona de viragem a cerca de 8-83

(fenolftaleiacutena) e outro com zona de viragem entre 42 e 54 (alaranjado de metilo)

A maior parte das aacuteguas naturais de superfiacutecie tem pH compreendido entre 65 e 75 sendo a

alcalinidade sobretudo devida agrave presenccedila de quantidade de iatildeo hidrogenocarbonato Quanto

maior a quantidade deste iatildeo maior a alcalinidade e por consequecircncia maior a resistecircncia da

aacutegua a variaccedilotildees do pH

A alcalinidade de uma aacutegua pode ser classificada em simples e total

Alcalinidade simples - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus23CO e hidroacutexido

)minusOH Neste caso o indicador usado eacute a fenolftaleiacutena cuja zona de viragem inclui o pH do 1ordm

ponto de viragem

Alcalinidade total - corresponde ao teor em iotildees carbonato )minus2

3CO hidroacutexido )minusOH

e hidrogenocarbonato )minus3

HCO Neste caso usa-se o alaranjado de metilo cuja zona de

viragem inclui o pH do 2ordm ponto de viragem

No entanto haacute incompatibilidade na presenccedila simultacircnea de iotildees hidroacutexido (base forte) e

hidrogenocarbonato (partiacutecula anfoteacuterica) dado que reagem segundo a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )aqCOlO H aq HCOaqOH minusminusminus

+harr+2

323

podendo resultar uma soluccedilatildeo contendo apenas iatildeo carbonato ou par conjugadominusminus 2

33CO HCO

No iniacutecio da titulaccedilatildeo existe uma soluccedilatildeo baacutesica rosada pela fenolftaleiacutena Adicionando aacutecido

cloriacutedrico ateacute agrave viragem do indicador ocorre a transformaccedilatildeo dos iotildees carbonato em

hidrogenocarbonato

( ) ( ) ( )aq HCOaq H aqCOminus+minus

rarr+3

2

3

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Aleacutem dos iotildees hidrogenocarbonatos provenientes da transformaccedilatildeo anterior na soluccedilatildeo haacute

ainda iotildees hidrogenocarbonato jaacute existentes na aacutegua que satildeo titulados na presenccedila do

alaranjado de metilo de acordo com a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )lOHgCOaqHaqHCO223

+rarr++minus

As aacuteguas naturais podem natildeo apresentar coloraccedilatildeo roacutesea pela adiccedilatildeo de fenolftaleiacutena pelo

facto de terem uma concentraccedilatildeo muito baixa deminus2

3CO tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pela fenolftaleiacutena As aacuteguas naturais podem muito raramente apresentar

coloraccedilatildeo alaranjada pela adiccedilatildeo de alaranjado de metilo tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pelo alaranjado de metilo O processo quiacutemico pode traduzir-se pelas equaccedilotildees

A titulaccedilatildeo pode ser traduzida graficamente pela curva representada na figura que se segue

Ateacute ao primeiro ponto de equivalecircncia gasta-se um

volume V1 de titulante (soluccedilatildeo aacutecida)

correspondendo agraves reacccedilotildees 1 e 2 Desde o iniacutecio

do processo ateacute agrave viragem do alaranjado de metilo

gasta-se um volume V2 de titulante

Analisando a curva representada na Figura se

o V1 = 000 mL a uacutenica partiacutecula presente na soluccedilatildeo seraacute HCO3-

o V1 lt frac12 V2 existe CO32- e HCO3

-

o V1 = frac12 V2 existe apenas CO32-

o V1 gt frac12 V2 existe OH- e CO32-

o V1 = V2 soacute existe OH-

A alcalinidade eacute expressa em miligramas de carbonato e caacutelcio por litro de aacutegua mg CaCO3 por

litro de H2O ou seja ppm de CaCO3 Nos ecossistemas naturais a aacutegua apresenta uma

alcalinidade compreendida entre 20 e 200 ppm Uma alcalinidade inferior a 10 ppm indica uma

aacutegua com fraco poder tampatildeo ou seja incapaz de resistir a variaccedilotildees de pH

Figura Variaccedilatildeo do pH em funccedilatildeo do volume de HCl adicionado

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Bureta

FunilErlenmeyers de 250mL

Pipetas volumeacutetricas de 10000 mL

Pipetador

HCI asymp 01 moldm3

Soluccedilatildeo alcooacutelica de fenolftaleiacutena

Soluccedilatildeo a 005 de alaranjado de metilo

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Determinaccedilatildeo da alcalinidade pela fenolftaleiacutena ou alcalinidade simples

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo - Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI 01XXX moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 10 gotas de fenolftaleiacutena

Importante Deve aparecer a cor rosa caso contraacuterio conclui-se que a alcalinidade agrave

fenolftaleiacutena eacute nula e natildeo se realiza a titulaccedilatildeo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante ateacute desaparecimento da

cor roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

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Determinaccedilatildeo da alcalinidade pelo alaranjado de metilo ou alcalinidade total

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo -Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI asymp 01 moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 5 gotas de alaranjado de metilo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante O final da reacccedilatildeo eacute

detectado pela viragem da cor do indicador de amarelo para roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

Tratamento dos resultados

Determine a alcalinidade simples e total das amostras analisadas

A alcalinidade simplestotal da aacutegua expressa em mg CaCO3L eacute dada por

[ ] ( )

( )1000

33 timestimestimes

=

mLV

M mLV HCl

LmgCaCO

de Alcalinida Aacutegua

CaCO

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T6 Determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacuteguas engloba a quantificaccedilatildeo das formas NH3 e NH4+

Como estas partiacuteculas formam um par aacutecido-base conjugado a quantidade relativa de cada

uma delas existente numa dada soluccedilatildeo eacute dependente do seu pH

Tabela 1 Influecircncia do pH na relaccedilatildeo entre a forma protonada e desprotonada da amoacutenia

pH 6 7 8 9 10 11

NH3 0 1 4 25 78 96

NH4+

100 99 96 75 22 4

Os dois principais factores a influenciar a escolha do meacutetodo de anaacutelise do azoto amoniacal em

amostras de aacutegua satildeo a presenccedila de interferentes e a concentraccedilatildeo Na maioria dos casos a

determinaccedilatildeo directa soacute eacute possiacutevel nos casos das aacuteguas de consumo aacuteguas superficiais e

subterracircneas natildeo contaminadas e efluentes em que foi realizada com sucesso a nitrificaccedilatildeo

Nos restantes casos eacute usual a realizaccedilatildeo preacutevia de um passo de preacutevio de destilaccedilatildeo

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo baseia-se no facto de o reagente de Nessler (tetraiodomercurato)

reagir com a amoacutenia em meio alcalino e formar um composto corado amarelo cuja

intensidade de cor se mede entre os 400 e os 425 nm A cor e a turvaccedilatildeo das amostras podem

interferir com esta determinaccedilatildeo bem como compostos que possam reagir nestas condiccedilotildees

com o reagente de Nessler (como aminas cetonas e aacutelcoois)

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo directa embora mais sujeito a interferecircncias eacute bastante mais

expedito do que o da destilaccedilatildeo preacutevia Eacute aplicaacutevel desde que natildeo se pretenda uma precisatildeo

superior a 2 mgL

Material e meacutetodos

Material e ReagentesMaterial de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Pipetador

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Cuvetes

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Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

Soluccedilatildeo de tampatildeo borato - Juntar 88 mL de NaOH 01 N a 500 mL de soluccedilatildeo 0025 N (95 g

Na2B4O710H2OL) de tetraborato de soacutedio e completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute

preparada

Soluccedilatildeo de sulfito de soacutedio (09 gL) ndash Pesar 09 g de NaNO2 e dissolver em aacutegua destilada

Completar o volume de 100 mL Esta soluccedilatildeo deve ser preparada no dia

Soluccedilatildeo de NaOH 6 N ndash Pesar 240 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Deixar arrefecer e

perfazer o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de NaOH 1 N ndash Pesar 40 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Perfazer o volume

de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico 1N ndash Pipetar 27 mL de H2SO4 concentrado com d=181 para um

balatildeo de 1000 mL contendo jaacute cerca de 500 mL de aacutegua destilada Misturar bem e adicionar

mais aacutegua destilada ateacute quase 1000 mL Misturar bem deixar arrefecer e completar 1000 mL

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido boacuterico ndash dissolver 20 g de H3PO3 em aacutegua destilada completar o volume de

1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de sulfato de zinco ndash dissolver em aacutegua destilada 100 g de ZnSO 47H2O e completar o

volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de EDTA ndash dissolver 50 mg de EDTA em 60 mL de aacutegua destilada contendo 10 g de

NaOH Se necessaacuterio aquecer um pouco para facilitar um pouco a dissoluccedilatildeo Deixar arrefecer

e completar o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de Rochelle ndash dissolver 50 g de sal de Rochelle KNaC4H4O64H2O em 100 mL de aacutegua

destilada ferver ateacute reduzir o volume ateacute 70 mL para eliminar a amoacutenia que pode acompanhar

o sal deixar arrefecer e completar de novo o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de Nessler ndash dissolver 100 g de HgI2 e 70 g de KI em 75 mL de aacutegua destilada

misturar bem com agitaccedilatildeo suave (Soluccedilatildeo A) adicionar esta soluccedilatildeo a uma soluccedilatildeo jaacute friapreparada por dissoluccedilatildeo de 160 g de NaOH em 500 mL de aacutegua destilada (Soluccedilatildeo B)

Completar o volume de 1000 mL e guardar em frasco de vidro escuro Soluccedilatildeo jaacute preparada

Obs Testar este reagente com uma soluccedilatildeo de amoacutenia 01 mg N-NH4+L A coloraccedilatildeo amarela deve

aparecer ao fim de 10 min

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Soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia ndash dissolver em aacutegua destilada 3819 g de NH4Cl anidro e seco a 100

ordmC completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Destilaccedilatildeo preacutevia ndash Neutralizar previamente a amostra e adicionar 25 mL de tampatildeo borato

por cada 500 mL de amostra Ajustar o pH a 95 com NaOH 6N Para a destilaccedilatildeo medir 500

mL de amostra para um balatildeo de destilaccedilatildeo com um condensador vertical Proceder agrave

destilaccedilatildeo e receber o destilado (300 mL) em 50 mL de aacutecido boacuterico Completar 500 mL com

aacutegua destilada

Preparaccedilatildeo das amostras para a Nesslerizaccedilatildeo directa ndash adicionar 1 mL de soluccedilatildeo de sulfato

de zinco por cada 100 mL de amostra para provocar a coagulaccedilatildeo de substacircncias em

suspensatildeo Adicionar soluccedilatildeo de NaOH 1 N ateacute obter pH=105 agitar bem deixar repousar e

filtrar o sobrenadante

Padrotildees de calibraccedilatildeo ndash Medir para balotildees volumeacutetricos de 50 mL respectivamente 05 10

20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia Complete o volume com aacutegua destilada

Para realizar a calibraccedilatildeo proceda como descrito no procedimento de determinaccedilatildeo a seguir

Determinaccedilatildeo ndash Medir em balotildees de 50 mL 50 mL de amostra (tratada ou destilada senecessaacuterio) Se existir caacutelcio ou magneacutesio adicionar uma gota de soluccedilatildeo de EDTA ou 1 ou 2

gotas de soluccedilatildeo de Rochelle Misturar bem e juntar 2 mL de reagente de Nessler no caso de

ter usado a soluccedilatildeo de EDTA e 1 mL no caso de ter utilizado a soluccedilatildeo de Rochelle Deixar

desenvolver a cor durante 10 min e ler absorvacircncia a 410 nm Analise as duas amostras

disponiacuteveis com e sem tratamento preacutevio

Nota ndash todos os reagentes devem ser preparados com aacutegua destilada isenta de amoacutenia

Tratamento dos resultados

Determine atraveacutes da curva de calibraccedilatildeo a concentraccedilatildeo de N-NH4+ nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo N-NH4+ nas amostras analisadas expressa em mg N-NH4

+L eacute dada por

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Amostras natildeo destiladas

B

A50 L)NHN(mg 4

times=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Amostras destiladas

DC

BA50 L)NHN(mg 4

times

timestimes=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de destilado que se completou (mL)

C ndash Volume de destilado que se tomou (mL)D ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Bibliografia

A I Vogel ldquoVogel Anaacutelise Inorgacircnica Quantitativardquo 4a ed (1981)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T7 Determinaccedilatildeo da Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) em aacutegua

residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) tambeacutem designada por COD (do inglecircs Chemical

Oxygen Demand) eacute usada como uma medida do oxigeacutenio equivalente agrave fracccedilatildeo orgacircnica da

amostra susceptiacutevel de ser oxidada por um oxidante quiacutemico eneacutergico Outras anaacutelises para a

quantificaccedilatildeo do carbono orgacircnico satildeo a Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio CBO e o Carbono

Orgacircnico Total COT Para certos tipos de amostras a CQO pode ser empiricamente

relacionada com a CBO e com o COT Depois de estabelecida a correlaccedilatildeo esta anaacutelise eacute uacutetil

para efeito de monitorizaccedilatildeo e controlo

O meacutetodo do refluxo com dicromato eacute preferiacutevel a outros que usem outros oxidantes devido agrave

sua maior capacidade de oxidaccedilatildeo aplicabilidade a uma grande variedade de amostras e

facilidade de manipulaccedilatildeo A maioria dos compostos orgacircnicos eacute oxidada em 95 a 100 do

valor teoacuterico A piridina e outros compostos do mesmo tipo apenas satildeo oxidados enquanto

estiverem em contacto com o oxidante O amoniacuteaco quer da amostra quer o libertado a

partir da mateacuteria orgacircnica que conteacutem azoto soacute eacute oxidado na presenccedila duma concentraccedilatildeo

significativa de iotildees cloreto livres

SELECCcedilAtildeO DO MEacuteTODO

O meacutetodo do refluxo aberto eacute o mais utilizado para uma grande variedade de amostras com

valores de CQO entre 5 mgL e 50 mgL no qual de preferecircncia se usam grandes volumes de

amostra Os meacutetodos de refluxo fechado satildeo mais econoacutemicos no que se refere ao uso de

reagentes de sais metaacutelicos mas eacute necessaacuterio homogeneizar as amostras que contenham

soacutelidos suspensos para obter resultados reprodutiacuteveis As ampolas e tubos de cultura com

reagentes previamente medidos encontram-se disponiacuteveis comercialmente

INTERFEREcircNCIAS E LIMITACcedilOtildeES

Os compostos alifaacuteticos volaacuteteis de cadeia aberta satildeo oxidados em pequena extensatildeo Isto

ocorre em parte devido ao facto dos compostos orgacircnicos volaacuteteis estarem presentes no

espaccedilo gasoso natildeo entrando em contacto com o liacutequido oxidante Consegue-se uma oxidaccedilatildeo

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mais efectiva destes compostos alifaacuteticos de cadeia aberta adicionando sulfato de prata

(Ag2SO4) como catalisador Contudo o Ag2SO4 reage com o cloro bromo e iodo originando

precipitados que soacute satildeo oxidados parcialmente As interferecircncias devidas agrave presenccedila de

haletos podem ser grandemente ultrapassadas embora pensa-se natildeo completamente por

complexaccedilatildeo com sulfato de mercuacuterio (HgSO4) antes de iniciar o refluxo Embora seja

aconselhaacutevel 1 g de HgSO4 para 50 mL de amostra pode-se usar uma quantidade menor

quando a concentraccedilatildeo de cloretos for inferior a 2000 mgL desde que se mantenha uma

relaccedilatildeo HgSO4Cl- de 101 Natildeo use este meacutetodo para amostras que contenham Cl- em

concentraccedilatildeo superior a 2000 mgL Haacute outras teacutecnicas para determinar a CQO em aacuteguas

salinas Os nitritos (NO-) apresentam uma CQO de 11 mgmg expressa como massa de O2 por

massa de azoto (NO2-- N) Esta interferecircncia eacute normalmente considerada insignificante e por

isso desprezada uma vez que as concentraccedilotildees de NO2-- N nas aacuteguas raramente excedem o

valor de 2 mgL Para eliminar uma interferecircncia significativa devida ao NO2- adicione 10 mg

de aacutecido sulfacircmico por cada miligrama de NO2-- N presente no volume de amostra usado

adicione a mesma quantidade de aacutecido sulfacircmico ao recipiente de refluxo que conteacutem o

branco de aacutegua destilada As espeacutecies inorgacircnicas reduzidas tais como o iatildeo ferroso sulfureto

manganeacutesio manganoso etc satildeo quantitativamente oxidadas nas condiccedilotildees do ensaio Para

amostras que contenham quantidades significativas destas espeacutecies pode assumir-se a

oxidaccedilatildeo estequiomeacutetrica a partir da concentraccedilatildeo inicial das espeacutecies interferentes e corrigir

o valor obtido para a CQO

MEacuteTODO TITULOMEacuteTRICO ndash REFLUXO FECHADO

Este meacutetodo baseia-se no facto de a maioria dos compostos orgacircnicos serem oxidados por

uma mistura de aacutecido croacutemico e sulfuacuterico em ebuliccedilatildeo A amostra eacute refluxada numa soluccedilatildeo

fortemente aacutecida com uma quantidade conhecida de dicromato de potaacutessio (K2Cr2O7) em

excesso na presenccedila de um catalisador (Ag+) Apoacutes a digestatildeo o dicromato de potaacutessio natildeo

reduzido eacute quantificado por titulaccedilatildeo com sulfato de ferro e amoniacuteaco

e relacionada com o valor de CQO da amostra (6 mol de FAS ou Fe2+ equivalem a 1 mol de

dicromato ou 15 mol de O2)

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O tempo-padratildeo de 2 h para o refluxo pode ser reduzido quando se verificar que periacuteodos

mais curtos originam os mesmos resultados

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Material de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Tubos de digestatildeo - Use tubos de cultura de borossilicato de 16 mm x 150 mm (satildeo estes os

disponiacuteveis nas aulas) 20 mm x 150 mm ou ainda 25 mm x 150 mm com obturadores

roscados revestidos com TFE Como alternativa use ampolas de borossilicato com 10 mL de

capacidade e diacircmetro entre 19 mm e 20 mm Os graves danos que podem surgir nos

obturadores da maioria dos tubos de cultura durante o periacuteodo de digestatildeo satildeo uma

potencial fonte de contaminaccedilatildeo e aumentam as probabilidades de perda Soacute deve usar uma

estufa para a digestatildeo em tubo de cultura depois de saber que 2 h de exposiccedilatildeo a 150 ordmC natildeo

danificam os obturadores Confirme a qualidade dos tubos e rolhas antes de os utilizar Soacute os

tubos da marca Schott (tampa vermelha) podem ir agrave estufa No bloco de aquecimento tambeacutem

se podem usar os tubos de pirex (tampa escura)

Bloco de aquecimento ou digestor de liga de alumiacutenio com 45 mm a 50 mm de altura e com

aberturas de tamanho suficiente para se ajustarem aos tubos de cultura ou ampolas Para

operar a 150 oCplusmn 2 oC

Soluccedilatildeo de digestatildeo de dicromato de potaacutessio 00167 molL - adicione a aproximadamente

500 mL de aacutegua destilada 4913 g de K2Cr2O7 reagente de grau 1 previamente seco a 103 ordmC

durante 2 h 167 mL de H2SO4 concentrado e 333 g de HgSO4 Dissolva deixe arrefecer ateacute agrave

temperatura ambiente e dilua ateacute 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de aacutecido sulfuacuterico - adicione Ag2SO4 puro em cristais ou em poacute a aacutecido sulfuacuterico

concentrado na proporccedilatildeo de 55 g de Ag2SO4 para 1 kg de H2SO4 Deixe em repouso um ou

dois dias para dissolver o Ag2SO4 Este reagente e o anterior satildeo fornecidos em dispensadores

volumeacutetricos Verificar sempre se o volume estaacute correctamente regulado Soluccedilatildeo jaacute

preparada

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Indicador de ferroiacutena - dissolva 1485 g de monohidrato de fenantrolina e 695 mg de

FeSO47H2O em aacutegua destilada e dilua ateacute 100 mL De preferecircncia este indicador deve ser

comprado jaacute preparado Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo titulante de sulfato de amoacutenio ferroso (FAZ do inglecircs) ~ 010 molL - dissolva 392 g de

Fe(NH4)2(SO4)26H2O em aacutegua destilada Adicione 20 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado

Arrefeccedila e dilua ateacute 1000 mL Padronize a soluccedilatildeo diariamente com a soluccedilatildeo padratildeo de

dicromato Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido sulfacircmico soacute eacute necessaacuterio quando se pretender eliminar a interferecircncia de nitritos

Soluccedilatildeo-padratildeo de hidrogenoftalato de potaacutessio (KHP) - triture levemente e depois seque em

estufa a 120 ordmC ateacute peso constante o hidrogenoftalato de potaacutessio (HOOCC6H4COOK) Dissolva

2125 mg em aacutegua destilada e dilua ateacute 1000 mL O KHP tem uma CQO teoacuterica de 1176

mgmg e a soluccedilatildeo anterior tem uma CQO teoacuterica de 250 mgL Esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante

3 meses se for guardada num frigoriacutefico e se natildeo for visiacutevel qualquer desenvolvimento

bioloacutegico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Procedimento experimental

A amostra deve conter um valor de CQO inferior a 250 mgL Efectuar diluiccedilotildees caso

necessaacuterio Analisar em duplicado Lave os tubos de cultura e os obturadores com H2SO4 a

20 antes de serem usados pela 1ordf vez para evitar a contaminaccedilatildeo Recorra agrave Tabela 1 para

obter os volumes adequados da amostra e dos reagentes

Coloque a amostra no tubo de cultura ou ampola e adicione a soluccedilatildeo de digestatildeo Deite

cuidadosamente o reagente de aacutecido sulfuacuterico fazendo-o escorrer pela parede Feche os

obturadores dos tubos ou sele as ampolas com firmeza e inverta-os vaacuterias vezes ateacute que os

reagentes se misturem completamente Use o voacutertex ateacute natildeo se notarem diferentes fases

Assim evita-se o aquecimento local no fundo do tubo e a possiacutevel projecccedilatildeo do seu conteuacutedo

ATENCcedilAtildeO Use uma protecccedilatildeo para o rosto (oacuteculos) e proteja as matildeos (luvas) do calor

produzido enquanto mexe o conteuacutedo dos tubos ou ampolas Cuidado com possiacuteveis

respingos

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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Aleacutem dos iotildees hidrogenocarbonatos provenientes da transformaccedilatildeo anterior na soluccedilatildeo haacute

ainda iotildees hidrogenocarbonato jaacute existentes na aacutegua que satildeo titulados na presenccedila do

alaranjado de metilo de acordo com a equaccedilatildeo

( ) ( ) ( ) ( )lOHgCOaqHaqHCO223

+rarr++minus

As aacuteguas naturais podem natildeo apresentar coloraccedilatildeo roacutesea pela adiccedilatildeo de fenolftaleiacutena pelo

facto de terem uma concentraccedilatildeo muito baixa deminus2

3CO tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pela fenolftaleiacutena As aacuteguas naturais podem muito raramente apresentar

coloraccedilatildeo alaranjada pela adiccedilatildeo de alaranjado de metilo tendo neste caso valor nulo de

alcalinidade pelo alaranjado de metilo O processo quiacutemico pode traduzir-se pelas equaccedilotildees

A titulaccedilatildeo pode ser traduzida graficamente pela curva representada na figura que se segue

Ateacute ao primeiro ponto de equivalecircncia gasta-se um

volume V1 de titulante (soluccedilatildeo aacutecida)

correspondendo agraves reacccedilotildees 1 e 2 Desde o iniacutecio

do processo ateacute agrave viragem do alaranjado de metilo

gasta-se um volume V2 de titulante

Analisando a curva representada na Figura se

o V1 = 000 mL a uacutenica partiacutecula presente na soluccedilatildeo seraacute HCO3-

o V1 lt frac12 V2 existe CO32- e HCO3

-

o V1 = frac12 V2 existe apenas CO32-

o V1 gt frac12 V2 existe OH- e CO32-

o V1 = V2 soacute existe OH-

A alcalinidade eacute expressa em miligramas de carbonato e caacutelcio por litro de aacutegua mg CaCO3 por

litro de H2O ou seja ppm de CaCO3 Nos ecossistemas naturais a aacutegua apresenta uma

alcalinidade compreendida entre 20 e 200 ppm Uma alcalinidade inferior a 10 ppm indica uma

aacutegua com fraco poder tampatildeo ou seja incapaz de resistir a variaccedilotildees de pH

Figura Variaccedilatildeo do pH em funccedilatildeo do volume de HCl adicionado

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Bureta

FunilErlenmeyers de 250mL

Pipetas volumeacutetricas de 10000 mL

Pipetador

HCI asymp 01 moldm3

Soluccedilatildeo alcooacutelica de fenolftaleiacutena

Soluccedilatildeo a 005 de alaranjado de metilo

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Determinaccedilatildeo da alcalinidade pela fenolftaleiacutena ou alcalinidade simples

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo - Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI 01XXX moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 10 gotas de fenolftaleiacutena

Importante Deve aparecer a cor rosa caso contraacuterio conclui-se que a alcalinidade agrave

fenolftaleiacutena eacute nula e natildeo se realiza a titulaccedilatildeo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante ateacute desaparecimento da

cor roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

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Determinaccedilatildeo da alcalinidade pelo alaranjado de metilo ou alcalinidade total

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo -Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI asymp 01 moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 5 gotas de alaranjado de metilo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante O final da reacccedilatildeo eacute

detectado pela viragem da cor do indicador de amarelo para roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

Tratamento dos resultados

Determine a alcalinidade simples e total das amostras analisadas

A alcalinidade simplestotal da aacutegua expressa em mg CaCO3L eacute dada por

[ ] ( )

( )1000

33 timestimestimes

=

mLV

M mLV HCl

LmgCaCO

de Alcalinida Aacutegua

CaCO

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T6 Determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacuteguas engloba a quantificaccedilatildeo das formas NH3 e NH4+

Como estas partiacuteculas formam um par aacutecido-base conjugado a quantidade relativa de cada

uma delas existente numa dada soluccedilatildeo eacute dependente do seu pH

Tabela 1 Influecircncia do pH na relaccedilatildeo entre a forma protonada e desprotonada da amoacutenia

pH 6 7 8 9 10 11

NH3 0 1 4 25 78 96

NH4+

100 99 96 75 22 4

Os dois principais factores a influenciar a escolha do meacutetodo de anaacutelise do azoto amoniacal em

amostras de aacutegua satildeo a presenccedila de interferentes e a concentraccedilatildeo Na maioria dos casos a

determinaccedilatildeo directa soacute eacute possiacutevel nos casos das aacuteguas de consumo aacuteguas superficiais e

subterracircneas natildeo contaminadas e efluentes em que foi realizada com sucesso a nitrificaccedilatildeo

Nos restantes casos eacute usual a realizaccedilatildeo preacutevia de um passo de preacutevio de destilaccedilatildeo

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo baseia-se no facto de o reagente de Nessler (tetraiodomercurato)

reagir com a amoacutenia em meio alcalino e formar um composto corado amarelo cuja

intensidade de cor se mede entre os 400 e os 425 nm A cor e a turvaccedilatildeo das amostras podem

interferir com esta determinaccedilatildeo bem como compostos que possam reagir nestas condiccedilotildees

com o reagente de Nessler (como aminas cetonas e aacutelcoois)

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo directa embora mais sujeito a interferecircncias eacute bastante mais

expedito do que o da destilaccedilatildeo preacutevia Eacute aplicaacutevel desde que natildeo se pretenda uma precisatildeo

superior a 2 mgL

Material e meacutetodos

Material e ReagentesMaterial de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Pipetador

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Cuvetes

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Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

Soluccedilatildeo de tampatildeo borato - Juntar 88 mL de NaOH 01 N a 500 mL de soluccedilatildeo 0025 N (95 g

Na2B4O710H2OL) de tetraborato de soacutedio e completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute

preparada

Soluccedilatildeo de sulfito de soacutedio (09 gL) ndash Pesar 09 g de NaNO2 e dissolver em aacutegua destilada

Completar o volume de 100 mL Esta soluccedilatildeo deve ser preparada no dia

Soluccedilatildeo de NaOH 6 N ndash Pesar 240 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Deixar arrefecer e

perfazer o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de NaOH 1 N ndash Pesar 40 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Perfazer o volume

de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico 1N ndash Pipetar 27 mL de H2SO4 concentrado com d=181 para um

balatildeo de 1000 mL contendo jaacute cerca de 500 mL de aacutegua destilada Misturar bem e adicionar

mais aacutegua destilada ateacute quase 1000 mL Misturar bem deixar arrefecer e completar 1000 mL

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido boacuterico ndash dissolver 20 g de H3PO3 em aacutegua destilada completar o volume de

1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de sulfato de zinco ndash dissolver em aacutegua destilada 100 g de ZnSO 47H2O e completar o

volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de EDTA ndash dissolver 50 mg de EDTA em 60 mL de aacutegua destilada contendo 10 g de

NaOH Se necessaacuterio aquecer um pouco para facilitar um pouco a dissoluccedilatildeo Deixar arrefecer

e completar o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de Rochelle ndash dissolver 50 g de sal de Rochelle KNaC4H4O64H2O em 100 mL de aacutegua

destilada ferver ateacute reduzir o volume ateacute 70 mL para eliminar a amoacutenia que pode acompanhar

o sal deixar arrefecer e completar de novo o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de Nessler ndash dissolver 100 g de HgI2 e 70 g de KI em 75 mL de aacutegua destilada

misturar bem com agitaccedilatildeo suave (Soluccedilatildeo A) adicionar esta soluccedilatildeo a uma soluccedilatildeo jaacute friapreparada por dissoluccedilatildeo de 160 g de NaOH em 500 mL de aacutegua destilada (Soluccedilatildeo B)

Completar o volume de 1000 mL e guardar em frasco de vidro escuro Soluccedilatildeo jaacute preparada

Obs Testar este reagente com uma soluccedilatildeo de amoacutenia 01 mg N-NH4+L A coloraccedilatildeo amarela deve

aparecer ao fim de 10 min

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Soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia ndash dissolver em aacutegua destilada 3819 g de NH4Cl anidro e seco a 100

ordmC completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Destilaccedilatildeo preacutevia ndash Neutralizar previamente a amostra e adicionar 25 mL de tampatildeo borato

por cada 500 mL de amostra Ajustar o pH a 95 com NaOH 6N Para a destilaccedilatildeo medir 500

mL de amostra para um balatildeo de destilaccedilatildeo com um condensador vertical Proceder agrave

destilaccedilatildeo e receber o destilado (300 mL) em 50 mL de aacutecido boacuterico Completar 500 mL com

aacutegua destilada

Preparaccedilatildeo das amostras para a Nesslerizaccedilatildeo directa ndash adicionar 1 mL de soluccedilatildeo de sulfato

de zinco por cada 100 mL de amostra para provocar a coagulaccedilatildeo de substacircncias em

suspensatildeo Adicionar soluccedilatildeo de NaOH 1 N ateacute obter pH=105 agitar bem deixar repousar e

filtrar o sobrenadante

Padrotildees de calibraccedilatildeo ndash Medir para balotildees volumeacutetricos de 50 mL respectivamente 05 10

20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia Complete o volume com aacutegua destilada

Para realizar a calibraccedilatildeo proceda como descrito no procedimento de determinaccedilatildeo a seguir

Determinaccedilatildeo ndash Medir em balotildees de 50 mL 50 mL de amostra (tratada ou destilada senecessaacuterio) Se existir caacutelcio ou magneacutesio adicionar uma gota de soluccedilatildeo de EDTA ou 1 ou 2

gotas de soluccedilatildeo de Rochelle Misturar bem e juntar 2 mL de reagente de Nessler no caso de

ter usado a soluccedilatildeo de EDTA e 1 mL no caso de ter utilizado a soluccedilatildeo de Rochelle Deixar

desenvolver a cor durante 10 min e ler absorvacircncia a 410 nm Analise as duas amostras

disponiacuteveis com e sem tratamento preacutevio

Nota ndash todos os reagentes devem ser preparados com aacutegua destilada isenta de amoacutenia

Tratamento dos resultados

Determine atraveacutes da curva de calibraccedilatildeo a concentraccedilatildeo de N-NH4+ nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo N-NH4+ nas amostras analisadas expressa em mg N-NH4

+L eacute dada por

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Amostras natildeo destiladas

B

A50 L)NHN(mg 4

times=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Amostras destiladas

DC

BA50 L)NHN(mg 4

times

timestimes=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de destilado que se completou (mL)

C ndash Volume de destilado que se tomou (mL)D ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Bibliografia

A I Vogel ldquoVogel Anaacutelise Inorgacircnica Quantitativardquo 4a ed (1981)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T7 Determinaccedilatildeo da Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) em aacutegua

residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) tambeacutem designada por COD (do inglecircs Chemical

Oxygen Demand) eacute usada como uma medida do oxigeacutenio equivalente agrave fracccedilatildeo orgacircnica da

amostra susceptiacutevel de ser oxidada por um oxidante quiacutemico eneacutergico Outras anaacutelises para a

quantificaccedilatildeo do carbono orgacircnico satildeo a Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio CBO e o Carbono

Orgacircnico Total COT Para certos tipos de amostras a CQO pode ser empiricamente

relacionada com a CBO e com o COT Depois de estabelecida a correlaccedilatildeo esta anaacutelise eacute uacutetil

para efeito de monitorizaccedilatildeo e controlo

O meacutetodo do refluxo com dicromato eacute preferiacutevel a outros que usem outros oxidantes devido agrave

sua maior capacidade de oxidaccedilatildeo aplicabilidade a uma grande variedade de amostras e

facilidade de manipulaccedilatildeo A maioria dos compostos orgacircnicos eacute oxidada em 95 a 100 do

valor teoacuterico A piridina e outros compostos do mesmo tipo apenas satildeo oxidados enquanto

estiverem em contacto com o oxidante O amoniacuteaco quer da amostra quer o libertado a

partir da mateacuteria orgacircnica que conteacutem azoto soacute eacute oxidado na presenccedila duma concentraccedilatildeo

significativa de iotildees cloreto livres

SELECCcedilAtildeO DO MEacuteTODO

O meacutetodo do refluxo aberto eacute o mais utilizado para uma grande variedade de amostras com

valores de CQO entre 5 mgL e 50 mgL no qual de preferecircncia se usam grandes volumes de

amostra Os meacutetodos de refluxo fechado satildeo mais econoacutemicos no que se refere ao uso de

reagentes de sais metaacutelicos mas eacute necessaacuterio homogeneizar as amostras que contenham

soacutelidos suspensos para obter resultados reprodutiacuteveis As ampolas e tubos de cultura com

reagentes previamente medidos encontram-se disponiacuteveis comercialmente

INTERFEREcircNCIAS E LIMITACcedilOtildeES

Os compostos alifaacuteticos volaacuteteis de cadeia aberta satildeo oxidados em pequena extensatildeo Isto

ocorre em parte devido ao facto dos compostos orgacircnicos volaacuteteis estarem presentes no

espaccedilo gasoso natildeo entrando em contacto com o liacutequido oxidante Consegue-se uma oxidaccedilatildeo

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mais efectiva destes compostos alifaacuteticos de cadeia aberta adicionando sulfato de prata

(Ag2SO4) como catalisador Contudo o Ag2SO4 reage com o cloro bromo e iodo originando

precipitados que soacute satildeo oxidados parcialmente As interferecircncias devidas agrave presenccedila de

haletos podem ser grandemente ultrapassadas embora pensa-se natildeo completamente por

complexaccedilatildeo com sulfato de mercuacuterio (HgSO4) antes de iniciar o refluxo Embora seja

aconselhaacutevel 1 g de HgSO4 para 50 mL de amostra pode-se usar uma quantidade menor

quando a concentraccedilatildeo de cloretos for inferior a 2000 mgL desde que se mantenha uma

relaccedilatildeo HgSO4Cl- de 101 Natildeo use este meacutetodo para amostras que contenham Cl- em

concentraccedilatildeo superior a 2000 mgL Haacute outras teacutecnicas para determinar a CQO em aacuteguas

salinas Os nitritos (NO-) apresentam uma CQO de 11 mgmg expressa como massa de O2 por

massa de azoto (NO2-- N) Esta interferecircncia eacute normalmente considerada insignificante e por

isso desprezada uma vez que as concentraccedilotildees de NO2-- N nas aacuteguas raramente excedem o

valor de 2 mgL Para eliminar uma interferecircncia significativa devida ao NO2- adicione 10 mg

de aacutecido sulfacircmico por cada miligrama de NO2-- N presente no volume de amostra usado

adicione a mesma quantidade de aacutecido sulfacircmico ao recipiente de refluxo que conteacutem o

branco de aacutegua destilada As espeacutecies inorgacircnicas reduzidas tais como o iatildeo ferroso sulfureto

manganeacutesio manganoso etc satildeo quantitativamente oxidadas nas condiccedilotildees do ensaio Para

amostras que contenham quantidades significativas destas espeacutecies pode assumir-se a

oxidaccedilatildeo estequiomeacutetrica a partir da concentraccedilatildeo inicial das espeacutecies interferentes e corrigir

o valor obtido para a CQO

MEacuteTODO TITULOMEacuteTRICO ndash REFLUXO FECHADO

Este meacutetodo baseia-se no facto de a maioria dos compostos orgacircnicos serem oxidados por

uma mistura de aacutecido croacutemico e sulfuacuterico em ebuliccedilatildeo A amostra eacute refluxada numa soluccedilatildeo

fortemente aacutecida com uma quantidade conhecida de dicromato de potaacutessio (K2Cr2O7) em

excesso na presenccedila de um catalisador (Ag+) Apoacutes a digestatildeo o dicromato de potaacutessio natildeo

reduzido eacute quantificado por titulaccedilatildeo com sulfato de ferro e amoniacuteaco

e relacionada com o valor de CQO da amostra (6 mol de FAS ou Fe2+ equivalem a 1 mol de

dicromato ou 15 mol de O2)

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O tempo-padratildeo de 2 h para o refluxo pode ser reduzido quando se verificar que periacuteodos

mais curtos originam os mesmos resultados

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Material de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Tubos de digestatildeo - Use tubos de cultura de borossilicato de 16 mm x 150 mm (satildeo estes os

disponiacuteveis nas aulas) 20 mm x 150 mm ou ainda 25 mm x 150 mm com obturadores

roscados revestidos com TFE Como alternativa use ampolas de borossilicato com 10 mL de

capacidade e diacircmetro entre 19 mm e 20 mm Os graves danos que podem surgir nos

obturadores da maioria dos tubos de cultura durante o periacuteodo de digestatildeo satildeo uma

potencial fonte de contaminaccedilatildeo e aumentam as probabilidades de perda Soacute deve usar uma

estufa para a digestatildeo em tubo de cultura depois de saber que 2 h de exposiccedilatildeo a 150 ordmC natildeo

danificam os obturadores Confirme a qualidade dos tubos e rolhas antes de os utilizar Soacute os

tubos da marca Schott (tampa vermelha) podem ir agrave estufa No bloco de aquecimento tambeacutem

se podem usar os tubos de pirex (tampa escura)

Bloco de aquecimento ou digestor de liga de alumiacutenio com 45 mm a 50 mm de altura e com

aberturas de tamanho suficiente para se ajustarem aos tubos de cultura ou ampolas Para

operar a 150 oCplusmn 2 oC

Soluccedilatildeo de digestatildeo de dicromato de potaacutessio 00167 molL - adicione a aproximadamente

500 mL de aacutegua destilada 4913 g de K2Cr2O7 reagente de grau 1 previamente seco a 103 ordmC

durante 2 h 167 mL de H2SO4 concentrado e 333 g de HgSO4 Dissolva deixe arrefecer ateacute agrave

temperatura ambiente e dilua ateacute 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de aacutecido sulfuacuterico - adicione Ag2SO4 puro em cristais ou em poacute a aacutecido sulfuacuterico

concentrado na proporccedilatildeo de 55 g de Ag2SO4 para 1 kg de H2SO4 Deixe em repouso um ou

dois dias para dissolver o Ag2SO4 Este reagente e o anterior satildeo fornecidos em dispensadores

volumeacutetricos Verificar sempre se o volume estaacute correctamente regulado Soluccedilatildeo jaacute

preparada

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Indicador de ferroiacutena - dissolva 1485 g de monohidrato de fenantrolina e 695 mg de

FeSO47H2O em aacutegua destilada e dilua ateacute 100 mL De preferecircncia este indicador deve ser

comprado jaacute preparado Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo titulante de sulfato de amoacutenio ferroso (FAZ do inglecircs) ~ 010 molL - dissolva 392 g de

Fe(NH4)2(SO4)26H2O em aacutegua destilada Adicione 20 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado

Arrefeccedila e dilua ateacute 1000 mL Padronize a soluccedilatildeo diariamente com a soluccedilatildeo padratildeo de

dicromato Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido sulfacircmico soacute eacute necessaacuterio quando se pretender eliminar a interferecircncia de nitritos

Soluccedilatildeo-padratildeo de hidrogenoftalato de potaacutessio (KHP) - triture levemente e depois seque em

estufa a 120 ordmC ateacute peso constante o hidrogenoftalato de potaacutessio (HOOCC6H4COOK) Dissolva

2125 mg em aacutegua destilada e dilua ateacute 1000 mL O KHP tem uma CQO teoacuterica de 1176

mgmg e a soluccedilatildeo anterior tem uma CQO teoacuterica de 250 mgL Esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante

3 meses se for guardada num frigoriacutefico e se natildeo for visiacutevel qualquer desenvolvimento

bioloacutegico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Procedimento experimental

A amostra deve conter um valor de CQO inferior a 250 mgL Efectuar diluiccedilotildees caso

necessaacuterio Analisar em duplicado Lave os tubos de cultura e os obturadores com H2SO4 a

20 antes de serem usados pela 1ordf vez para evitar a contaminaccedilatildeo Recorra agrave Tabela 1 para

obter os volumes adequados da amostra e dos reagentes

Coloque a amostra no tubo de cultura ou ampola e adicione a soluccedilatildeo de digestatildeo Deite

cuidadosamente o reagente de aacutecido sulfuacuterico fazendo-o escorrer pela parede Feche os

obturadores dos tubos ou sele as ampolas com firmeza e inverta-os vaacuterias vezes ateacute que os

reagentes se misturem completamente Use o voacutertex ateacute natildeo se notarem diferentes fases

Assim evita-se o aquecimento local no fundo do tubo e a possiacutevel projecccedilatildeo do seu conteuacutedo

ATENCcedilAtildeO Use uma protecccedilatildeo para o rosto (oacuteculos) e proteja as matildeos (luvas) do calor

produzido enquanto mexe o conteuacutedo dos tubos ou ampolas Cuidado com possiacuteveis

respingos

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Bureta

FunilErlenmeyers de 250mL

Pipetas volumeacutetricas de 10000 mL

Pipetador

HCI asymp 01 moldm3

Soluccedilatildeo alcooacutelica de fenolftaleiacutena

Soluccedilatildeo a 005 de alaranjado de metilo

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Determinaccedilatildeo da alcalinidade pela fenolftaleiacutena ou alcalinidade simples

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo - Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI 01XXX moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 10 gotas de fenolftaleiacutena

Importante Deve aparecer a cor rosa caso contraacuterio conclui-se que a alcalinidade agrave

fenolftaleiacutena eacute nula e natildeo se realiza a titulaccedilatildeo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante ateacute desaparecimento da

cor roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

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Determinaccedilatildeo da alcalinidade pelo alaranjado de metilo ou alcalinidade total

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo -Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI asymp 01 moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 5 gotas de alaranjado de metilo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante O final da reacccedilatildeo eacute

detectado pela viragem da cor do indicador de amarelo para roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

Tratamento dos resultados

Determine a alcalinidade simples e total das amostras analisadas

A alcalinidade simplestotal da aacutegua expressa em mg CaCO3L eacute dada por

[ ] ( )

( )1000

33 timestimestimes

=

mLV

M mLV HCl

LmgCaCO

de Alcalinida Aacutegua

CaCO

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T6 Determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacuteguas engloba a quantificaccedilatildeo das formas NH3 e NH4+

Como estas partiacuteculas formam um par aacutecido-base conjugado a quantidade relativa de cada

uma delas existente numa dada soluccedilatildeo eacute dependente do seu pH

Tabela 1 Influecircncia do pH na relaccedilatildeo entre a forma protonada e desprotonada da amoacutenia

pH 6 7 8 9 10 11

NH3 0 1 4 25 78 96

NH4+

100 99 96 75 22 4

Os dois principais factores a influenciar a escolha do meacutetodo de anaacutelise do azoto amoniacal em

amostras de aacutegua satildeo a presenccedila de interferentes e a concentraccedilatildeo Na maioria dos casos a

determinaccedilatildeo directa soacute eacute possiacutevel nos casos das aacuteguas de consumo aacuteguas superficiais e

subterracircneas natildeo contaminadas e efluentes em que foi realizada com sucesso a nitrificaccedilatildeo

Nos restantes casos eacute usual a realizaccedilatildeo preacutevia de um passo de preacutevio de destilaccedilatildeo

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo baseia-se no facto de o reagente de Nessler (tetraiodomercurato)

reagir com a amoacutenia em meio alcalino e formar um composto corado amarelo cuja

intensidade de cor se mede entre os 400 e os 425 nm A cor e a turvaccedilatildeo das amostras podem

interferir com esta determinaccedilatildeo bem como compostos que possam reagir nestas condiccedilotildees

com o reagente de Nessler (como aminas cetonas e aacutelcoois)

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo directa embora mais sujeito a interferecircncias eacute bastante mais

expedito do que o da destilaccedilatildeo preacutevia Eacute aplicaacutevel desde que natildeo se pretenda uma precisatildeo

superior a 2 mgL

Material e meacutetodos

Material e ReagentesMaterial de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Pipetador

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Cuvetes

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Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

Soluccedilatildeo de tampatildeo borato - Juntar 88 mL de NaOH 01 N a 500 mL de soluccedilatildeo 0025 N (95 g

Na2B4O710H2OL) de tetraborato de soacutedio e completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute

preparada

Soluccedilatildeo de sulfito de soacutedio (09 gL) ndash Pesar 09 g de NaNO2 e dissolver em aacutegua destilada

Completar o volume de 100 mL Esta soluccedilatildeo deve ser preparada no dia

Soluccedilatildeo de NaOH 6 N ndash Pesar 240 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Deixar arrefecer e

perfazer o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de NaOH 1 N ndash Pesar 40 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Perfazer o volume

de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico 1N ndash Pipetar 27 mL de H2SO4 concentrado com d=181 para um

balatildeo de 1000 mL contendo jaacute cerca de 500 mL de aacutegua destilada Misturar bem e adicionar

mais aacutegua destilada ateacute quase 1000 mL Misturar bem deixar arrefecer e completar 1000 mL

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido boacuterico ndash dissolver 20 g de H3PO3 em aacutegua destilada completar o volume de

1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de sulfato de zinco ndash dissolver em aacutegua destilada 100 g de ZnSO 47H2O e completar o

volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de EDTA ndash dissolver 50 mg de EDTA em 60 mL de aacutegua destilada contendo 10 g de

NaOH Se necessaacuterio aquecer um pouco para facilitar um pouco a dissoluccedilatildeo Deixar arrefecer

e completar o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de Rochelle ndash dissolver 50 g de sal de Rochelle KNaC4H4O64H2O em 100 mL de aacutegua

destilada ferver ateacute reduzir o volume ateacute 70 mL para eliminar a amoacutenia que pode acompanhar

o sal deixar arrefecer e completar de novo o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de Nessler ndash dissolver 100 g de HgI2 e 70 g de KI em 75 mL de aacutegua destilada

misturar bem com agitaccedilatildeo suave (Soluccedilatildeo A) adicionar esta soluccedilatildeo a uma soluccedilatildeo jaacute friapreparada por dissoluccedilatildeo de 160 g de NaOH em 500 mL de aacutegua destilada (Soluccedilatildeo B)

Completar o volume de 1000 mL e guardar em frasco de vidro escuro Soluccedilatildeo jaacute preparada

Obs Testar este reagente com uma soluccedilatildeo de amoacutenia 01 mg N-NH4+L A coloraccedilatildeo amarela deve

aparecer ao fim de 10 min

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Soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia ndash dissolver em aacutegua destilada 3819 g de NH4Cl anidro e seco a 100

ordmC completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Destilaccedilatildeo preacutevia ndash Neutralizar previamente a amostra e adicionar 25 mL de tampatildeo borato

por cada 500 mL de amostra Ajustar o pH a 95 com NaOH 6N Para a destilaccedilatildeo medir 500

mL de amostra para um balatildeo de destilaccedilatildeo com um condensador vertical Proceder agrave

destilaccedilatildeo e receber o destilado (300 mL) em 50 mL de aacutecido boacuterico Completar 500 mL com

aacutegua destilada

Preparaccedilatildeo das amostras para a Nesslerizaccedilatildeo directa ndash adicionar 1 mL de soluccedilatildeo de sulfato

de zinco por cada 100 mL de amostra para provocar a coagulaccedilatildeo de substacircncias em

suspensatildeo Adicionar soluccedilatildeo de NaOH 1 N ateacute obter pH=105 agitar bem deixar repousar e

filtrar o sobrenadante

Padrotildees de calibraccedilatildeo ndash Medir para balotildees volumeacutetricos de 50 mL respectivamente 05 10

20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia Complete o volume com aacutegua destilada

Para realizar a calibraccedilatildeo proceda como descrito no procedimento de determinaccedilatildeo a seguir

Determinaccedilatildeo ndash Medir em balotildees de 50 mL 50 mL de amostra (tratada ou destilada senecessaacuterio) Se existir caacutelcio ou magneacutesio adicionar uma gota de soluccedilatildeo de EDTA ou 1 ou 2

gotas de soluccedilatildeo de Rochelle Misturar bem e juntar 2 mL de reagente de Nessler no caso de

ter usado a soluccedilatildeo de EDTA e 1 mL no caso de ter utilizado a soluccedilatildeo de Rochelle Deixar

desenvolver a cor durante 10 min e ler absorvacircncia a 410 nm Analise as duas amostras

disponiacuteveis com e sem tratamento preacutevio

Nota ndash todos os reagentes devem ser preparados com aacutegua destilada isenta de amoacutenia

Tratamento dos resultados

Determine atraveacutes da curva de calibraccedilatildeo a concentraccedilatildeo de N-NH4+ nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo N-NH4+ nas amostras analisadas expressa em mg N-NH4

+L eacute dada por

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Amostras natildeo destiladas

B

A50 L)NHN(mg 4

times=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Amostras destiladas

DC

BA50 L)NHN(mg 4

times

timestimes=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de destilado que se completou (mL)

C ndash Volume de destilado que se tomou (mL)D ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Bibliografia

A I Vogel ldquoVogel Anaacutelise Inorgacircnica Quantitativardquo 4a ed (1981)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T7 Determinaccedilatildeo da Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) em aacutegua

residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) tambeacutem designada por COD (do inglecircs Chemical

Oxygen Demand) eacute usada como uma medida do oxigeacutenio equivalente agrave fracccedilatildeo orgacircnica da

amostra susceptiacutevel de ser oxidada por um oxidante quiacutemico eneacutergico Outras anaacutelises para a

quantificaccedilatildeo do carbono orgacircnico satildeo a Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio CBO e o Carbono

Orgacircnico Total COT Para certos tipos de amostras a CQO pode ser empiricamente

relacionada com a CBO e com o COT Depois de estabelecida a correlaccedilatildeo esta anaacutelise eacute uacutetil

para efeito de monitorizaccedilatildeo e controlo

O meacutetodo do refluxo com dicromato eacute preferiacutevel a outros que usem outros oxidantes devido agrave

sua maior capacidade de oxidaccedilatildeo aplicabilidade a uma grande variedade de amostras e

facilidade de manipulaccedilatildeo A maioria dos compostos orgacircnicos eacute oxidada em 95 a 100 do

valor teoacuterico A piridina e outros compostos do mesmo tipo apenas satildeo oxidados enquanto

estiverem em contacto com o oxidante O amoniacuteaco quer da amostra quer o libertado a

partir da mateacuteria orgacircnica que conteacutem azoto soacute eacute oxidado na presenccedila duma concentraccedilatildeo

significativa de iotildees cloreto livres

SELECCcedilAtildeO DO MEacuteTODO

O meacutetodo do refluxo aberto eacute o mais utilizado para uma grande variedade de amostras com

valores de CQO entre 5 mgL e 50 mgL no qual de preferecircncia se usam grandes volumes de

amostra Os meacutetodos de refluxo fechado satildeo mais econoacutemicos no que se refere ao uso de

reagentes de sais metaacutelicos mas eacute necessaacuterio homogeneizar as amostras que contenham

soacutelidos suspensos para obter resultados reprodutiacuteveis As ampolas e tubos de cultura com

reagentes previamente medidos encontram-se disponiacuteveis comercialmente

INTERFEREcircNCIAS E LIMITACcedilOtildeES

Os compostos alifaacuteticos volaacuteteis de cadeia aberta satildeo oxidados em pequena extensatildeo Isto

ocorre em parte devido ao facto dos compostos orgacircnicos volaacuteteis estarem presentes no

espaccedilo gasoso natildeo entrando em contacto com o liacutequido oxidante Consegue-se uma oxidaccedilatildeo

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mais efectiva destes compostos alifaacuteticos de cadeia aberta adicionando sulfato de prata

(Ag2SO4) como catalisador Contudo o Ag2SO4 reage com o cloro bromo e iodo originando

precipitados que soacute satildeo oxidados parcialmente As interferecircncias devidas agrave presenccedila de

haletos podem ser grandemente ultrapassadas embora pensa-se natildeo completamente por

complexaccedilatildeo com sulfato de mercuacuterio (HgSO4) antes de iniciar o refluxo Embora seja

aconselhaacutevel 1 g de HgSO4 para 50 mL de amostra pode-se usar uma quantidade menor

quando a concentraccedilatildeo de cloretos for inferior a 2000 mgL desde que se mantenha uma

relaccedilatildeo HgSO4Cl- de 101 Natildeo use este meacutetodo para amostras que contenham Cl- em

concentraccedilatildeo superior a 2000 mgL Haacute outras teacutecnicas para determinar a CQO em aacuteguas

salinas Os nitritos (NO-) apresentam uma CQO de 11 mgmg expressa como massa de O2 por

massa de azoto (NO2-- N) Esta interferecircncia eacute normalmente considerada insignificante e por

isso desprezada uma vez que as concentraccedilotildees de NO2-- N nas aacuteguas raramente excedem o

valor de 2 mgL Para eliminar uma interferecircncia significativa devida ao NO2- adicione 10 mg

de aacutecido sulfacircmico por cada miligrama de NO2-- N presente no volume de amostra usado

adicione a mesma quantidade de aacutecido sulfacircmico ao recipiente de refluxo que conteacutem o

branco de aacutegua destilada As espeacutecies inorgacircnicas reduzidas tais como o iatildeo ferroso sulfureto

manganeacutesio manganoso etc satildeo quantitativamente oxidadas nas condiccedilotildees do ensaio Para

amostras que contenham quantidades significativas destas espeacutecies pode assumir-se a

oxidaccedilatildeo estequiomeacutetrica a partir da concentraccedilatildeo inicial das espeacutecies interferentes e corrigir

o valor obtido para a CQO

MEacuteTODO TITULOMEacuteTRICO ndash REFLUXO FECHADO

Este meacutetodo baseia-se no facto de a maioria dos compostos orgacircnicos serem oxidados por

uma mistura de aacutecido croacutemico e sulfuacuterico em ebuliccedilatildeo A amostra eacute refluxada numa soluccedilatildeo

fortemente aacutecida com uma quantidade conhecida de dicromato de potaacutessio (K2Cr2O7) em

excesso na presenccedila de um catalisador (Ag+) Apoacutes a digestatildeo o dicromato de potaacutessio natildeo

reduzido eacute quantificado por titulaccedilatildeo com sulfato de ferro e amoniacuteaco

e relacionada com o valor de CQO da amostra (6 mol de FAS ou Fe2+ equivalem a 1 mol de

dicromato ou 15 mol de O2)

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O tempo-padratildeo de 2 h para o refluxo pode ser reduzido quando se verificar que periacuteodos

mais curtos originam os mesmos resultados

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Material de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Tubos de digestatildeo - Use tubos de cultura de borossilicato de 16 mm x 150 mm (satildeo estes os

disponiacuteveis nas aulas) 20 mm x 150 mm ou ainda 25 mm x 150 mm com obturadores

roscados revestidos com TFE Como alternativa use ampolas de borossilicato com 10 mL de

capacidade e diacircmetro entre 19 mm e 20 mm Os graves danos que podem surgir nos

obturadores da maioria dos tubos de cultura durante o periacuteodo de digestatildeo satildeo uma

potencial fonte de contaminaccedilatildeo e aumentam as probabilidades de perda Soacute deve usar uma

estufa para a digestatildeo em tubo de cultura depois de saber que 2 h de exposiccedilatildeo a 150 ordmC natildeo

danificam os obturadores Confirme a qualidade dos tubos e rolhas antes de os utilizar Soacute os

tubos da marca Schott (tampa vermelha) podem ir agrave estufa No bloco de aquecimento tambeacutem

se podem usar os tubos de pirex (tampa escura)

Bloco de aquecimento ou digestor de liga de alumiacutenio com 45 mm a 50 mm de altura e com

aberturas de tamanho suficiente para se ajustarem aos tubos de cultura ou ampolas Para

operar a 150 oCplusmn 2 oC

Soluccedilatildeo de digestatildeo de dicromato de potaacutessio 00167 molL - adicione a aproximadamente

500 mL de aacutegua destilada 4913 g de K2Cr2O7 reagente de grau 1 previamente seco a 103 ordmC

durante 2 h 167 mL de H2SO4 concentrado e 333 g de HgSO4 Dissolva deixe arrefecer ateacute agrave

temperatura ambiente e dilua ateacute 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de aacutecido sulfuacuterico - adicione Ag2SO4 puro em cristais ou em poacute a aacutecido sulfuacuterico

concentrado na proporccedilatildeo de 55 g de Ag2SO4 para 1 kg de H2SO4 Deixe em repouso um ou

dois dias para dissolver o Ag2SO4 Este reagente e o anterior satildeo fornecidos em dispensadores

volumeacutetricos Verificar sempre se o volume estaacute correctamente regulado Soluccedilatildeo jaacute

preparada

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Indicador de ferroiacutena - dissolva 1485 g de monohidrato de fenantrolina e 695 mg de

FeSO47H2O em aacutegua destilada e dilua ateacute 100 mL De preferecircncia este indicador deve ser

comprado jaacute preparado Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo titulante de sulfato de amoacutenio ferroso (FAZ do inglecircs) ~ 010 molL - dissolva 392 g de

Fe(NH4)2(SO4)26H2O em aacutegua destilada Adicione 20 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado

Arrefeccedila e dilua ateacute 1000 mL Padronize a soluccedilatildeo diariamente com a soluccedilatildeo padratildeo de

dicromato Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido sulfacircmico soacute eacute necessaacuterio quando se pretender eliminar a interferecircncia de nitritos

Soluccedilatildeo-padratildeo de hidrogenoftalato de potaacutessio (KHP) - triture levemente e depois seque em

estufa a 120 ordmC ateacute peso constante o hidrogenoftalato de potaacutessio (HOOCC6H4COOK) Dissolva

2125 mg em aacutegua destilada e dilua ateacute 1000 mL O KHP tem uma CQO teoacuterica de 1176

mgmg e a soluccedilatildeo anterior tem uma CQO teoacuterica de 250 mgL Esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante

3 meses se for guardada num frigoriacutefico e se natildeo for visiacutevel qualquer desenvolvimento

bioloacutegico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Procedimento experimental

A amostra deve conter um valor de CQO inferior a 250 mgL Efectuar diluiccedilotildees caso

necessaacuterio Analisar em duplicado Lave os tubos de cultura e os obturadores com H2SO4 a

20 antes de serem usados pela 1ordf vez para evitar a contaminaccedilatildeo Recorra agrave Tabela 1 para

obter os volumes adequados da amostra e dos reagentes

Coloque a amostra no tubo de cultura ou ampola e adicione a soluccedilatildeo de digestatildeo Deite

cuidadosamente o reagente de aacutecido sulfuacuterico fazendo-o escorrer pela parede Feche os

obturadores dos tubos ou sele as ampolas com firmeza e inverta-os vaacuterias vezes ateacute que os

reagentes se misturem completamente Use o voacutertex ateacute natildeo se notarem diferentes fases

Assim evita-se o aquecimento local no fundo do tubo e a possiacutevel projecccedilatildeo do seu conteuacutedo

ATENCcedilAtildeO Use uma protecccedilatildeo para o rosto (oacuteculos) e proteja as matildeos (luvas) do calor

produzido enquanto mexe o conteuacutedo dos tubos ou ampolas Cuidado com possiacuteveis

respingos

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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Determinaccedilatildeo da alcalinidade pelo alaranjado de metilo ou alcalinidade total

Preparaccedilatildeo da amostra - Se a aacutegua natildeo estiver liacutempida filtrar rapidamente de modo a limitar a

acccedilatildeo do dioacutexido de carbono do ar

Determinaccedilatildeo -Colocar a bureta no suporte universal e lavar com aacutegua desionizada

-Lavar e encher a bureta com soluccedilatildeo de HCI asymp 01 moldm3

-Medir 100 mL da aacutegua em estudo para o Erlenmeyer

-Adicionar 5 gotas de alaranjado de metilo

-Adicionar da bureta gota a gota a soluccedilatildeo titulante O final da reacccedilatildeo eacute

detectado pela viragem da cor do indicador de amarelo para roacutesea

-Registar os volumes inicial e final de cada ensaio

Tratamento dos resultados

Determine a alcalinidade simples e total das amostras analisadas

A alcalinidade simplestotal da aacutegua expressa em mg CaCO3L eacute dada por

[ ] ( )

( )1000

33 timestimestimes

=

mLV

M mLV HCl

LmgCaCO

de Alcalinida Aacutegua

CaCO

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T6 Determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacuteguas engloba a quantificaccedilatildeo das formas NH3 e NH4+

Como estas partiacuteculas formam um par aacutecido-base conjugado a quantidade relativa de cada

uma delas existente numa dada soluccedilatildeo eacute dependente do seu pH

Tabela 1 Influecircncia do pH na relaccedilatildeo entre a forma protonada e desprotonada da amoacutenia

pH 6 7 8 9 10 11

NH3 0 1 4 25 78 96

NH4+

100 99 96 75 22 4

Os dois principais factores a influenciar a escolha do meacutetodo de anaacutelise do azoto amoniacal em

amostras de aacutegua satildeo a presenccedila de interferentes e a concentraccedilatildeo Na maioria dos casos a

determinaccedilatildeo directa soacute eacute possiacutevel nos casos das aacuteguas de consumo aacuteguas superficiais e

subterracircneas natildeo contaminadas e efluentes em que foi realizada com sucesso a nitrificaccedilatildeo

Nos restantes casos eacute usual a realizaccedilatildeo preacutevia de um passo de preacutevio de destilaccedilatildeo

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo baseia-se no facto de o reagente de Nessler (tetraiodomercurato)

reagir com a amoacutenia em meio alcalino e formar um composto corado amarelo cuja

intensidade de cor se mede entre os 400 e os 425 nm A cor e a turvaccedilatildeo das amostras podem

interferir com esta determinaccedilatildeo bem como compostos que possam reagir nestas condiccedilotildees

com o reagente de Nessler (como aminas cetonas e aacutelcoois)

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo directa embora mais sujeito a interferecircncias eacute bastante mais

expedito do que o da destilaccedilatildeo preacutevia Eacute aplicaacutevel desde que natildeo se pretenda uma precisatildeo

superior a 2 mgL

Material e meacutetodos

Material e ReagentesMaterial de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Pipetador

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Cuvetes

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Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

Soluccedilatildeo de tampatildeo borato - Juntar 88 mL de NaOH 01 N a 500 mL de soluccedilatildeo 0025 N (95 g

Na2B4O710H2OL) de tetraborato de soacutedio e completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute

preparada

Soluccedilatildeo de sulfito de soacutedio (09 gL) ndash Pesar 09 g de NaNO2 e dissolver em aacutegua destilada

Completar o volume de 100 mL Esta soluccedilatildeo deve ser preparada no dia

Soluccedilatildeo de NaOH 6 N ndash Pesar 240 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Deixar arrefecer e

perfazer o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de NaOH 1 N ndash Pesar 40 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Perfazer o volume

de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico 1N ndash Pipetar 27 mL de H2SO4 concentrado com d=181 para um

balatildeo de 1000 mL contendo jaacute cerca de 500 mL de aacutegua destilada Misturar bem e adicionar

mais aacutegua destilada ateacute quase 1000 mL Misturar bem deixar arrefecer e completar 1000 mL

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido boacuterico ndash dissolver 20 g de H3PO3 em aacutegua destilada completar o volume de

1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de sulfato de zinco ndash dissolver em aacutegua destilada 100 g de ZnSO 47H2O e completar o

volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de EDTA ndash dissolver 50 mg de EDTA em 60 mL de aacutegua destilada contendo 10 g de

NaOH Se necessaacuterio aquecer um pouco para facilitar um pouco a dissoluccedilatildeo Deixar arrefecer

e completar o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de Rochelle ndash dissolver 50 g de sal de Rochelle KNaC4H4O64H2O em 100 mL de aacutegua

destilada ferver ateacute reduzir o volume ateacute 70 mL para eliminar a amoacutenia que pode acompanhar

o sal deixar arrefecer e completar de novo o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de Nessler ndash dissolver 100 g de HgI2 e 70 g de KI em 75 mL de aacutegua destilada

misturar bem com agitaccedilatildeo suave (Soluccedilatildeo A) adicionar esta soluccedilatildeo a uma soluccedilatildeo jaacute friapreparada por dissoluccedilatildeo de 160 g de NaOH em 500 mL de aacutegua destilada (Soluccedilatildeo B)

Completar o volume de 1000 mL e guardar em frasco de vidro escuro Soluccedilatildeo jaacute preparada

Obs Testar este reagente com uma soluccedilatildeo de amoacutenia 01 mg N-NH4+L A coloraccedilatildeo amarela deve

aparecer ao fim de 10 min

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Soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia ndash dissolver em aacutegua destilada 3819 g de NH4Cl anidro e seco a 100

ordmC completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Destilaccedilatildeo preacutevia ndash Neutralizar previamente a amostra e adicionar 25 mL de tampatildeo borato

por cada 500 mL de amostra Ajustar o pH a 95 com NaOH 6N Para a destilaccedilatildeo medir 500

mL de amostra para um balatildeo de destilaccedilatildeo com um condensador vertical Proceder agrave

destilaccedilatildeo e receber o destilado (300 mL) em 50 mL de aacutecido boacuterico Completar 500 mL com

aacutegua destilada

Preparaccedilatildeo das amostras para a Nesslerizaccedilatildeo directa ndash adicionar 1 mL de soluccedilatildeo de sulfato

de zinco por cada 100 mL de amostra para provocar a coagulaccedilatildeo de substacircncias em

suspensatildeo Adicionar soluccedilatildeo de NaOH 1 N ateacute obter pH=105 agitar bem deixar repousar e

filtrar o sobrenadante

Padrotildees de calibraccedilatildeo ndash Medir para balotildees volumeacutetricos de 50 mL respectivamente 05 10

20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia Complete o volume com aacutegua destilada

Para realizar a calibraccedilatildeo proceda como descrito no procedimento de determinaccedilatildeo a seguir

Determinaccedilatildeo ndash Medir em balotildees de 50 mL 50 mL de amostra (tratada ou destilada senecessaacuterio) Se existir caacutelcio ou magneacutesio adicionar uma gota de soluccedilatildeo de EDTA ou 1 ou 2

gotas de soluccedilatildeo de Rochelle Misturar bem e juntar 2 mL de reagente de Nessler no caso de

ter usado a soluccedilatildeo de EDTA e 1 mL no caso de ter utilizado a soluccedilatildeo de Rochelle Deixar

desenvolver a cor durante 10 min e ler absorvacircncia a 410 nm Analise as duas amostras

disponiacuteveis com e sem tratamento preacutevio

Nota ndash todos os reagentes devem ser preparados com aacutegua destilada isenta de amoacutenia

Tratamento dos resultados

Determine atraveacutes da curva de calibraccedilatildeo a concentraccedilatildeo de N-NH4+ nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo N-NH4+ nas amostras analisadas expressa em mg N-NH4

+L eacute dada por

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Amostras natildeo destiladas

B

A50 L)NHN(mg 4

times=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Amostras destiladas

DC

BA50 L)NHN(mg 4

times

timestimes=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de destilado que se completou (mL)

C ndash Volume de destilado que se tomou (mL)D ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Bibliografia

A I Vogel ldquoVogel Anaacutelise Inorgacircnica Quantitativardquo 4a ed (1981)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T7 Determinaccedilatildeo da Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) em aacutegua

residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) tambeacutem designada por COD (do inglecircs Chemical

Oxygen Demand) eacute usada como uma medida do oxigeacutenio equivalente agrave fracccedilatildeo orgacircnica da

amostra susceptiacutevel de ser oxidada por um oxidante quiacutemico eneacutergico Outras anaacutelises para a

quantificaccedilatildeo do carbono orgacircnico satildeo a Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio CBO e o Carbono

Orgacircnico Total COT Para certos tipos de amostras a CQO pode ser empiricamente

relacionada com a CBO e com o COT Depois de estabelecida a correlaccedilatildeo esta anaacutelise eacute uacutetil

para efeito de monitorizaccedilatildeo e controlo

O meacutetodo do refluxo com dicromato eacute preferiacutevel a outros que usem outros oxidantes devido agrave

sua maior capacidade de oxidaccedilatildeo aplicabilidade a uma grande variedade de amostras e

facilidade de manipulaccedilatildeo A maioria dos compostos orgacircnicos eacute oxidada em 95 a 100 do

valor teoacuterico A piridina e outros compostos do mesmo tipo apenas satildeo oxidados enquanto

estiverem em contacto com o oxidante O amoniacuteaco quer da amostra quer o libertado a

partir da mateacuteria orgacircnica que conteacutem azoto soacute eacute oxidado na presenccedila duma concentraccedilatildeo

significativa de iotildees cloreto livres

SELECCcedilAtildeO DO MEacuteTODO

O meacutetodo do refluxo aberto eacute o mais utilizado para uma grande variedade de amostras com

valores de CQO entre 5 mgL e 50 mgL no qual de preferecircncia se usam grandes volumes de

amostra Os meacutetodos de refluxo fechado satildeo mais econoacutemicos no que se refere ao uso de

reagentes de sais metaacutelicos mas eacute necessaacuterio homogeneizar as amostras que contenham

soacutelidos suspensos para obter resultados reprodutiacuteveis As ampolas e tubos de cultura com

reagentes previamente medidos encontram-se disponiacuteveis comercialmente

INTERFEREcircNCIAS E LIMITACcedilOtildeES

Os compostos alifaacuteticos volaacuteteis de cadeia aberta satildeo oxidados em pequena extensatildeo Isto

ocorre em parte devido ao facto dos compostos orgacircnicos volaacuteteis estarem presentes no

espaccedilo gasoso natildeo entrando em contacto com o liacutequido oxidante Consegue-se uma oxidaccedilatildeo

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mais efectiva destes compostos alifaacuteticos de cadeia aberta adicionando sulfato de prata

(Ag2SO4) como catalisador Contudo o Ag2SO4 reage com o cloro bromo e iodo originando

precipitados que soacute satildeo oxidados parcialmente As interferecircncias devidas agrave presenccedila de

haletos podem ser grandemente ultrapassadas embora pensa-se natildeo completamente por

complexaccedilatildeo com sulfato de mercuacuterio (HgSO4) antes de iniciar o refluxo Embora seja

aconselhaacutevel 1 g de HgSO4 para 50 mL de amostra pode-se usar uma quantidade menor

quando a concentraccedilatildeo de cloretos for inferior a 2000 mgL desde que se mantenha uma

relaccedilatildeo HgSO4Cl- de 101 Natildeo use este meacutetodo para amostras que contenham Cl- em

concentraccedilatildeo superior a 2000 mgL Haacute outras teacutecnicas para determinar a CQO em aacuteguas

salinas Os nitritos (NO-) apresentam uma CQO de 11 mgmg expressa como massa de O2 por

massa de azoto (NO2-- N) Esta interferecircncia eacute normalmente considerada insignificante e por

isso desprezada uma vez que as concentraccedilotildees de NO2-- N nas aacuteguas raramente excedem o

valor de 2 mgL Para eliminar uma interferecircncia significativa devida ao NO2- adicione 10 mg

de aacutecido sulfacircmico por cada miligrama de NO2-- N presente no volume de amostra usado

adicione a mesma quantidade de aacutecido sulfacircmico ao recipiente de refluxo que conteacutem o

branco de aacutegua destilada As espeacutecies inorgacircnicas reduzidas tais como o iatildeo ferroso sulfureto

manganeacutesio manganoso etc satildeo quantitativamente oxidadas nas condiccedilotildees do ensaio Para

amostras que contenham quantidades significativas destas espeacutecies pode assumir-se a

oxidaccedilatildeo estequiomeacutetrica a partir da concentraccedilatildeo inicial das espeacutecies interferentes e corrigir

o valor obtido para a CQO

MEacuteTODO TITULOMEacuteTRICO ndash REFLUXO FECHADO

Este meacutetodo baseia-se no facto de a maioria dos compostos orgacircnicos serem oxidados por

uma mistura de aacutecido croacutemico e sulfuacuterico em ebuliccedilatildeo A amostra eacute refluxada numa soluccedilatildeo

fortemente aacutecida com uma quantidade conhecida de dicromato de potaacutessio (K2Cr2O7) em

excesso na presenccedila de um catalisador (Ag+) Apoacutes a digestatildeo o dicromato de potaacutessio natildeo

reduzido eacute quantificado por titulaccedilatildeo com sulfato de ferro e amoniacuteaco

e relacionada com o valor de CQO da amostra (6 mol de FAS ou Fe2+ equivalem a 1 mol de

dicromato ou 15 mol de O2)

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O tempo-padratildeo de 2 h para o refluxo pode ser reduzido quando se verificar que periacuteodos

mais curtos originam os mesmos resultados

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Material de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Tubos de digestatildeo - Use tubos de cultura de borossilicato de 16 mm x 150 mm (satildeo estes os

disponiacuteveis nas aulas) 20 mm x 150 mm ou ainda 25 mm x 150 mm com obturadores

roscados revestidos com TFE Como alternativa use ampolas de borossilicato com 10 mL de

capacidade e diacircmetro entre 19 mm e 20 mm Os graves danos que podem surgir nos

obturadores da maioria dos tubos de cultura durante o periacuteodo de digestatildeo satildeo uma

potencial fonte de contaminaccedilatildeo e aumentam as probabilidades de perda Soacute deve usar uma

estufa para a digestatildeo em tubo de cultura depois de saber que 2 h de exposiccedilatildeo a 150 ordmC natildeo

danificam os obturadores Confirme a qualidade dos tubos e rolhas antes de os utilizar Soacute os

tubos da marca Schott (tampa vermelha) podem ir agrave estufa No bloco de aquecimento tambeacutem

se podem usar os tubos de pirex (tampa escura)

Bloco de aquecimento ou digestor de liga de alumiacutenio com 45 mm a 50 mm de altura e com

aberturas de tamanho suficiente para se ajustarem aos tubos de cultura ou ampolas Para

operar a 150 oCplusmn 2 oC

Soluccedilatildeo de digestatildeo de dicromato de potaacutessio 00167 molL - adicione a aproximadamente

500 mL de aacutegua destilada 4913 g de K2Cr2O7 reagente de grau 1 previamente seco a 103 ordmC

durante 2 h 167 mL de H2SO4 concentrado e 333 g de HgSO4 Dissolva deixe arrefecer ateacute agrave

temperatura ambiente e dilua ateacute 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de aacutecido sulfuacuterico - adicione Ag2SO4 puro em cristais ou em poacute a aacutecido sulfuacuterico

concentrado na proporccedilatildeo de 55 g de Ag2SO4 para 1 kg de H2SO4 Deixe em repouso um ou

dois dias para dissolver o Ag2SO4 Este reagente e o anterior satildeo fornecidos em dispensadores

volumeacutetricos Verificar sempre se o volume estaacute correctamente regulado Soluccedilatildeo jaacute

preparada

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Indicador de ferroiacutena - dissolva 1485 g de monohidrato de fenantrolina e 695 mg de

FeSO47H2O em aacutegua destilada e dilua ateacute 100 mL De preferecircncia este indicador deve ser

comprado jaacute preparado Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo titulante de sulfato de amoacutenio ferroso (FAZ do inglecircs) ~ 010 molL - dissolva 392 g de

Fe(NH4)2(SO4)26H2O em aacutegua destilada Adicione 20 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado

Arrefeccedila e dilua ateacute 1000 mL Padronize a soluccedilatildeo diariamente com a soluccedilatildeo padratildeo de

dicromato Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido sulfacircmico soacute eacute necessaacuterio quando se pretender eliminar a interferecircncia de nitritos

Soluccedilatildeo-padratildeo de hidrogenoftalato de potaacutessio (KHP) - triture levemente e depois seque em

estufa a 120 ordmC ateacute peso constante o hidrogenoftalato de potaacutessio (HOOCC6H4COOK) Dissolva

2125 mg em aacutegua destilada e dilua ateacute 1000 mL O KHP tem uma CQO teoacuterica de 1176

mgmg e a soluccedilatildeo anterior tem uma CQO teoacuterica de 250 mgL Esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante

3 meses se for guardada num frigoriacutefico e se natildeo for visiacutevel qualquer desenvolvimento

bioloacutegico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Procedimento experimental

A amostra deve conter um valor de CQO inferior a 250 mgL Efectuar diluiccedilotildees caso

necessaacuterio Analisar em duplicado Lave os tubos de cultura e os obturadores com H2SO4 a

20 antes de serem usados pela 1ordf vez para evitar a contaminaccedilatildeo Recorra agrave Tabela 1 para

obter os volumes adequados da amostra e dos reagentes

Coloque a amostra no tubo de cultura ou ampola e adicione a soluccedilatildeo de digestatildeo Deite

cuidadosamente o reagente de aacutecido sulfuacuterico fazendo-o escorrer pela parede Feche os

obturadores dos tubos ou sele as ampolas com firmeza e inverta-os vaacuterias vezes ateacute que os

reagentes se misturem completamente Use o voacutertex ateacute natildeo se notarem diferentes fases

Assim evita-se o aquecimento local no fundo do tubo e a possiacutevel projecccedilatildeo do seu conteuacutedo

ATENCcedilAtildeO Use uma protecccedilatildeo para o rosto (oacuteculos) e proteja as matildeos (luvas) do calor

produzido enquanto mexe o conteuacutedo dos tubos ou ampolas Cuidado com possiacuteveis

respingos

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T6 Determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A determinaccedilatildeo do azoto amoniacal em aacuteguas engloba a quantificaccedilatildeo das formas NH3 e NH4+

Como estas partiacuteculas formam um par aacutecido-base conjugado a quantidade relativa de cada

uma delas existente numa dada soluccedilatildeo eacute dependente do seu pH

Tabela 1 Influecircncia do pH na relaccedilatildeo entre a forma protonada e desprotonada da amoacutenia

pH 6 7 8 9 10 11

NH3 0 1 4 25 78 96

NH4+

100 99 96 75 22 4

Os dois principais factores a influenciar a escolha do meacutetodo de anaacutelise do azoto amoniacal em

amostras de aacutegua satildeo a presenccedila de interferentes e a concentraccedilatildeo Na maioria dos casos a

determinaccedilatildeo directa soacute eacute possiacutevel nos casos das aacuteguas de consumo aacuteguas superficiais e

subterracircneas natildeo contaminadas e efluentes em que foi realizada com sucesso a nitrificaccedilatildeo

Nos restantes casos eacute usual a realizaccedilatildeo preacutevia de um passo de preacutevio de destilaccedilatildeo

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo baseia-se no facto de o reagente de Nessler (tetraiodomercurato)

reagir com a amoacutenia em meio alcalino e formar um composto corado amarelo cuja

intensidade de cor se mede entre os 400 e os 425 nm A cor e a turvaccedilatildeo das amostras podem

interferir com esta determinaccedilatildeo bem como compostos que possam reagir nestas condiccedilotildees

com o reagente de Nessler (como aminas cetonas e aacutelcoois)

O meacutetodo da Nesslerizaccedilatildeo directa embora mais sujeito a interferecircncias eacute bastante mais

expedito do que o da destilaccedilatildeo preacutevia Eacute aplicaacutevel desde que natildeo se pretenda uma precisatildeo

superior a 2 mgL

Material e meacutetodos

Material e ReagentesMaterial de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Pipetador

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Cuvetes

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Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

Soluccedilatildeo de tampatildeo borato - Juntar 88 mL de NaOH 01 N a 500 mL de soluccedilatildeo 0025 N (95 g

Na2B4O710H2OL) de tetraborato de soacutedio e completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute

preparada

Soluccedilatildeo de sulfito de soacutedio (09 gL) ndash Pesar 09 g de NaNO2 e dissolver em aacutegua destilada

Completar o volume de 100 mL Esta soluccedilatildeo deve ser preparada no dia

Soluccedilatildeo de NaOH 6 N ndash Pesar 240 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Deixar arrefecer e

perfazer o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de NaOH 1 N ndash Pesar 40 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Perfazer o volume

de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico 1N ndash Pipetar 27 mL de H2SO4 concentrado com d=181 para um

balatildeo de 1000 mL contendo jaacute cerca de 500 mL de aacutegua destilada Misturar bem e adicionar

mais aacutegua destilada ateacute quase 1000 mL Misturar bem deixar arrefecer e completar 1000 mL

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido boacuterico ndash dissolver 20 g de H3PO3 em aacutegua destilada completar o volume de

1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de sulfato de zinco ndash dissolver em aacutegua destilada 100 g de ZnSO 47H2O e completar o

volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de EDTA ndash dissolver 50 mg de EDTA em 60 mL de aacutegua destilada contendo 10 g de

NaOH Se necessaacuterio aquecer um pouco para facilitar um pouco a dissoluccedilatildeo Deixar arrefecer

e completar o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de Rochelle ndash dissolver 50 g de sal de Rochelle KNaC4H4O64H2O em 100 mL de aacutegua

destilada ferver ateacute reduzir o volume ateacute 70 mL para eliminar a amoacutenia que pode acompanhar

o sal deixar arrefecer e completar de novo o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de Nessler ndash dissolver 100 g de HgI2 e 70 g de KI em 75 mL de aacutegua destilada

misturar bem com agitaccedilatildeo suave (Soluccedilatildeo A) adicionar esta soluccedilatildeo a uma soluccedilatildeo jaacute friapreparada por dissoluccedilatildeo de 160 g de NaOH em 500 mL de aacutegua destilada (Soluccedilatildeo B)

Completar o volume de 1000 mL e guardar em frasco de vidro escuro Soluccedilatildeo jaacute preparada

Obs Testar este reagente com uma soluccedilatildeo de amoacutenia 01 mg N-NH4+L A coloraccedilatildeo amarela deve

aparecer ao fim de 10 min

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Soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia ndash dissolver em aacutegua destilada 3819 g de NH4Cl anidro e seco a 100

ordmC completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Destilaccedilatildeo preacutevia ndash Neutralizar previamente a amostra e adicionar 25 mL de tampatildeo borato

por cada 500 mL de amostra Ajustar o pH a 95 com NaOH 6N Para a destilaccedilatildeo medir 500

mL de amostra para um balatildeo de destilaccedilatildeo com um condensador vertical Proceder agrave

destilaccedilatildeo e receber o destilado (300 mL) em 50 mL de aacutecido boacuterico Completar 500 mL com

aacutegua destilada

Preparaccedilatildeo das amostras para a Nesslerizaccedilatildeo directa ndash adicionar 1 mL de soluccedilatildeo de sulfato

de zinco por cada 100 mL de amostra para provocar a coagulaccedilatildeo de substacircncias em

suspensatildeo Adicionar soluccedilatildeo de NaOH 1 N ateacute obter pH=105 agitar bem deixar repousar e

filtrar o sobrenadante

Padrotildees de calibraccedilatildeo ndash Medir para balotildees volumeacutetricos de 50 mL respectivamente 05 10

20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia Complete o volume com aacutegua destilada

Para realizar a calibraccedilatildeo proceda como descrito no procedimento de determinaccedilatildeo a seguir

Determinaccedilatildeo ndash Medir em balotildees de 50 mL 50 mL de amostra (tratada ou destilada senecessaacuterio) Se existir caacutelcio ou magneacutesio adicionar uma gota de soluccedilatildeo de EDTA ou 1 ou 2

gotas de soluccedilatildeo de Rochelle Misturar bem e juntar 2 mL de reagente de Nessler no caso de

ter usado a soluccedilatildeo de EDTA e 1 mL no caso de ter utilizado a soluccedilatildeo de Rochelle Deixar

desenvolver a cor durante 10 min e ler absorvacircncia a 410 nm Analise as duas amostras

disponiacuteveis com e sem tratamento preacutevio

Nota ndash todos os reagentes devem ser preparados com aacutegua destilada isenta de amoacutenia

Tratamento dos resultados

Determine atraveacutes da curva de calibraccedilatildeo a concentraccedilatildeo de N-NH4+ nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo N-NH4+ nas amostras analisadas expressa em mg N-NH4

+L eacute dada por

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Amostras natildeo destiladas

B

A50 L)NHN(mg 4

times=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Amostras destiladas

DC

BA50 L)NHN(mg 4

times

timestimes=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de destilado que se completou (mL)

C ndash Volume de destilado que se tomou (mL)D ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Bibliografia

A I Vogel ldquoVogel Anaacutelise Inorgacircnica Quantitativardquo 4a ed (1981)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T7 Determinaccedilatildeo da Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) em aacutegua

residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) tambeacutem designada por COD (do inglecircs Chemical

Oxygen Demand) eacute usada como uma medida do oxigeacutenio equivalente agrave fracccedilatildeo orgacircnica da

amostra susceptiacutevel de ser oxidada por um oxidante quiacutemico eneacutergico Outras anaacutelises para a

quantificaccedilatildeo do carbono orgacircnico satildeo a Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio CBO e o Carbono

Orgacircnico Total COT Para certos tipos de amostras a CQO pode ser empiricamente

relacionada com a CBO e com o COT Depois de estabelecida a correlaccedilatildeo esta anaacutelise eacute uacutetil

para efeito de monitorizaccedilatildeo e controlo

O meacutetodo do refluxo com dicromato eacute preferiacutevel a outros que usem outros oxidantes devido agrave

sua maior capacidade de oxidaccedilatildeo aplicabilidade a uma grande variedade de amostras e

facilidade de manipulaccedilatildeo A maioria dos compostos orgacircnicos eacute oxidada em 95 a 100 do

valor teoacuterico A piridina e outros compostos do mesmo tipo apenas satildeo oxidados enquanto

estiverem em contacto com o oxidante O amoniacuteaco quer da amostra quer o libertado a

partir da mateacuteria orgacircnica que conteacutem azoto soacute eacute oxidado na presenccedila duma concentraccedilatildeo

significativa de iotildees cloreto livres

SELECCcedilAtildeO DO MEacuteTODO

O meacutetodo do refluxo aberto eacute o mais utilizado para uma grande variedade de amostras com

valores de CQO entre 5 mgL e 50 mgL no qual de preferecircncia se usam grandes volumes de

amostra Os meacutetodos de refluxo fechado satildeo mais econoacutemicos no que se refere ao uso de

reagentes de sais metaacutelicos mas eacute necessaacuterio homogeneizar as amostras que contenham

soacutelidos suspensos para obter resultados reprodutiacuteveis As ampolas e tubos de cultura com

reagentes previamente medidos encontram-se disponiacuteveis comercialmente

INTERFEREcircNCIAS E LIMITACcedilOtildeES

Os compostos alifaacuteticos volaacuteteis de cadeia aberta satildeo oxidados em pequena extensatildeo Isto

ocorre em parte devido ao facto dos compostos orgacircnicos volaacuteteis estarem presentes no

espaccedilo gasoso natildeo entrando em contacto com o liacutequido oxidante Consegue-se uma oxidaccedilatildeo

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mais efectiva destes compostos alifaacuteticos de cadeia aberta adicionando sulfato de prata

(Ag2SO4) como catalisador Contudo o Ag2SO4 reage com o cloro bromo e iodo originando

precipitados que soacute satildeo oxidados parcialmente As interferecircncias devidas agrave presenccedila de

haletos podem ser grandemente ultrapassadas embora pensa-se natildeo completamente por

complexaccedilatildeo com sulfato de mercuacuterio (HgSO4) antes de iniciar o refluxo Embora seja

aconselhaacutevel 1 g de HgSO4 para 50 mL de amostra pode-se usar uma quantidade menor

quando a concentraccedilatildeo de cloretos for inferior a 2000 mgL desde que se mantenha uma

relaccedilatildeo HgSO4Cl- de 101 Natildeo use este meacutetodo para amostras que contenham Cl- em

concentraccedilatildeo superior a 2000 mgL Haacute outras teacutecnicas para determinar a CQO em aacuteguas

salinas Os nitritos (NO-) apresentam uma CQO de 11 mgmg expressa como massa de O2 por

massa de azoto (NO2-- N) Esta interferecircncia eacute normalmente considerada insignificante e por

isso desprezada uma vez que as concentraccedilotildees de NO2-- N nas aacuteguas raramente excedem o

valor de 2 mgL Para eliminar uma interferecircncia significativa devida ao NO2- adicione 10 mg

de aacutecido sulfacircmico por cada miligrama de NO2-- N presente no volume de amostra usado

adicione a mesma quantidade de aacutecido sulfacircmico ao recipiente de refluxo que conteacutem o

branco de aacutegua destilada As espeacutecies inorgacircnicas reduzidas tais como o iatildeo ferroso sulfureto

manganeacutesio manganoso etc satildeo quantitativamente oxidadas nas condiccedilotildees do ensaio Para

amostras que contenham quantidades significativas destas espeacutecies pode assumir-se a

oxidaccedilatildeo estequiomeacutetrica a partir da concentraccedilatildeo inicial das espeacutecies interferentes e corrigir

o valor obtido para a CQO

MEacuteTODO TITULOMEacuteTRICO ndash REFLUXO FECHADO

Este meacutetodo baseia-se no facto de a maioria dos compostos orgacircnicos serem oxidados por

uma mistura de aacutecido croacutemico e sulfuacuterico em ebuliccedilatildeo A amostra eacute refluxada numa soluccedilatildeo

fortemente aacutecida com uma quantidade conhecida de dicromato de potaacutessio (K2Cr2O7) em

excesso na presenccedila de um catalisador (Ag+) Apoacutes a digestatildeo o dicromato de potaacutessio natildeo

reduzido eacute quantificado por titulaccedilatildeo com sulfato de ferro e amoniacuteaco

e relacionada com o valor de CQO da amostra (6 mol de FAS ou Fe2+ equivalem a 1 mol de

dicromato ou 15 mol de O2)

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O tempo-padratildeo de 2 h para o refluxo pode ser reduzido quando se verificar que periacuteodos

mais curtos originam os mesmos resultados

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Material de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Tubos de digestatildeo - Use tubos de cultura de borossilicato de 16 mm x 150 mm (satildeo estes os

disponiacuteveis nas aulas) 20 mm x 150 mm ou ainda 25 mm x 150 mm com obturadores

roscados revestidos com TFE Como alternativa use ampolas de borossilicato com 10 mL de

capacidade e diacircmetro entre 19 mm e 20 mm Os graves danos que podem surgir nos

obturadores da maioria dos tubos de cultura durante o periacuteodo de digestatildeo satildeo uma

potencial fonte de contaminaccedilatildeo e aumentam as probabilidades de perda Soacute deve usar uma

estufa para a digestatildeo em tubo de cultura depois de saber que 2 h de exposiccedilatildeo a 150 ordmC natildeo

danificam os obturadores Confirme a qualidade dos tubos e rolhas antes de os utilizar Soacute os

tubos da marca Schott (tampa vermelha) podem ir agrave estufa No bloco de aquecimento tambeacutem

se podem usar os tubos de pirex (tampa escura)

Bloco de aquecimento ou digestor de liga de alumiacutenio com 45 mm a 50 mm de altura e com

aberturas de tamanho suficiente para se ajustarem aos tubos de cultura ou ampolas Para

operar a 150 oCplusmn 2 oC

Soluccedilatildeo de digestatildeo de dicromato de potaacutessio 00167 molL - adicione a aproximadamente

500 mL de aacutegua destilada 4913 g de K2Cr2O7 reagente de grau 1 previamente seco a 103 ordmC

durante 2 h 167 mL de H2SO4 concentrado e 333 g de HgSO4 Dissolva deixe arrefecer ateacute agrave

temperatura ambiente e dilua ateacute 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de aacutecido sulfuacuterico - adicione Ag2SO4 puro em cristais ou em poacute a aacutecido sulfuacuterico

concentrado na proporccedilatildeo de 55 g de Ag2SO4 para 1 kg de H2SO4 Deixe em repouso um ou

dois dias para dissolver o Ag2SO4 Este reagente e o anterior satildeo fornecidos em dispensadores

volumeacutetricos Verificar sempre se o volume estaacute correctamente regulado Soluccedilatildeo jaacute

preparada

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Indicador de ferroiacutena - dissolva 1485 g de monohidrato de fenantrolina e 695 mg de

FeSO47H2O em aacutegua destilada e dilua ateacute 100 mL De preferecircncia este indicador deve ser

comprado jaacute preparado Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo titulante de sulfato de amoacutenio ferroso (FAZ do inglecircs) ~ 010 molL - dissolva 392 g de

Fe(NH4)2(SO4)26H2O em aacutegua destilada Adicione 20 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado

Arrefeccedila e dilua ateacute 1000 mL Padronize a soluccedilatildeo diariamente com a soluccedilatildeo padratildeo de

dicromato Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido sulfacircmico soacute eacute necessaacuterio quando se pretender eliminar a interferecircncia de nitritos

Soluccedilatildeo-padratildeo de hidrogenoftalato de potaacutessio (KHP) - triture levemente e depois seque em

estufa a 120 ordmC ateacute peso constante o hidrogenoftalato de potaacutessio (HOOCC6H4COOK) Dissolva

2125 mg em aacutegua destilada e dilua ateacute 1000 mL O KHP tem uma CQO teoacuterica de 1176

mgmg e a soluccedilatildeo anterior tem uma CQO teoacuterica de 250 mgL Esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante

3 meses se for guardada num frigoriacutefico e se natildeo for visiacutevel qualquer desenvolvimento

bioloacutegico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Procedimento experimental

A amostra deve conter um valor de CQO inferior a 250 mgL Efectuar diluiccedilotildees caso

necessaacuterio Analisar em duplicado Lave os tubos de cultura e os obturadores com H2SO4 a

20 antes de serem usados pela 1ordf vez para evitar a contaminaccedilatildeo Recorra agrave Tabela 1 para

obter os volumes adequados da amostra e dos reagentes

Coloque a amostra no tubo de cultura ou ampola e adicione a soluccedilatildeo de digestatildeo Deite

cuidadosamente o reagente de aacutecido sulfuacuterico fazendo-o escorrer pela parede Feche os

obturadores dos tubos ou sele as ampolas com firmeza e inverta-os vaacuterias vezes ateacute que os

reagentes se misturem completamente Use o voacutertex ateacute natildeo se notarem diferentes fases

Assim evita-se o aquecimento local no fundo do tubo e a possiacutevel projecccedilatildeo do seu conteuacutedo

ATENCcedilAtildeO Use uma protecccedilatildeo para o rosto (oacuteculos) e proteja as matildeos (luvas) do calor

produzido enquanto mexe o conteuacutedo dos tubos ou ampolas Cuidado com possiacuteveis

respingos

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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Microbiologia e Quiacutemica Ambiental

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Paulo Herbert

20102011

33

T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

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Potencioacutemetro e eleacutectrodo de pH

Soluccedilatildeo de tampatildeo borato - Juntar 88 mL de NaOH 01 N a 500 mL de soluccedilatildeo 0025 N (95 g

Na2B4O710H2OL) de tetraborato de soacutedio e completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute

preparada

Soluccedilatildeo de sulfito de soacutedio (09 gL) ndash Pesar 09 g de NaNO2 e dissolver em aacutegua destilada

Completar o volume de 100 mL Esta soluccedilatildeo deve ser preparada no dia

Soluccedilatildeo de NaOH 6 N ndash Pesar 240 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Deixar arrefecer e

perfazer o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de NaOH 1 N ndash Pesar 40 g de NaOH e dissolver em aacutegua destilada Perfazer o volume

de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico 1N ndash Pipetar 27 mL de H2SO4 concentrado com d=181 para um

balatildeo de 1000 mL contendo jaacute cerca de 500 mL de aacutegua destilada Misturar bem e adicionar

mais aacutegua destilada ateacute quase 1000 mL Misturar bem deixar arrefecer e completar 1000 mL

Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido boacuterico ndash dissolver 20 g de H3PO3 em aacutegua destilada completar o volume de

1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de sulfato de zinco ndash dissolver em aacutegua destilada 100 g de ZnSO 47H2O e completar o

volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de EDTA ndash dissolver 50 mg de EDTA em 60 mL de aacutegua destilada contendo 10 g de

NaOH Se necessaacuterio aquecer um pouco para facilitar um pouco a dissoluccedilatildeo Deixar arrefecer

e completar o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de Rochelle ndash dissolver 50 g de sal de Rochelle KNaC4H4O64H2O em 100 mL de aacutegua

destilada ferver ateacute reduzir o volume ateacute 70 mL para eliminar a amoacutenia que pode acompanhar

o sal deixar arrefecer e completar de novo o volume de 100 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de Nessler ndash dissolver 100 g de HgI2 e 70 g de KI em 75 mL de aacutegua destilada

misturar bem com agitaccedilatildeo suave (Soluccedilatildeo A) adicionar esta soluccedilatildeo a uma soluccedilatildeo jaacute friapreparada por dissoluccedilatildeo de 160 g de NaOH em 500 mL de aacutegua destilada (Soluccedilatildeo B)

Completar o volume de 1000 mL e guardar em frasco de vidro escuro Soluccedilatildeo jaacute preparada

Obs Testar este reagente com uma soluccedilatildeo de amoacutenia 01 mg N-NH4+L A coloraccedilatildeo amarela deve

aparecer ao fim de 10 min

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Soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia ndash dissolver em aacutegua destilada 3819 g de NH4Cl anidro e seco a 100

ordmC completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Destilaccedilatildeo preacutevia ndash Neutralizar previamente a amostra e adicionar 25 mL de tampatildeo borato

por cada 500 mL de amostra Ajustar o pH a 95 com NaOH 6N Para a destilaccedilatildeo medir 500

mL de amostra para um balatildeo de destilaccedilatildeo com um condensador vertical Proceder agrave

destilaccedilatildeo e receber o destilado (300 mL) em 50 mL de aacutecido boacuterico Completar 500 mL com

aacutegua destilada

Preparaccedilatildeo das amostras para a Nesslerizaccedilatildeo directa ndash adicionar 1 mL de soluccedilatildeo de sulfato

de zinco por cada 100 mL de amostra para provocar a coagulaccedilatildeo de substacircncias em

suspensatildeo Adicionar soluccedilatildeo de NaOH 1 N ateacute obter pH=105 agitar bem deixar repousar e

filtrar o sobrenadante

Padrotildees de calibraccedilatildeo ndash Medir para balotildees volumeacutetricos de 50 mL respectivamente 05 10

20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia Complete o volume com aacutegua destilada

Para realizar a calibraccedilatildeo proceda como descrito no procedimento de determinaccedilatildeo a seguir

Determinaccedilatildeo ndash Medir em balotildees de 50 mL 50 mL de amostra (tratada ou destilada senecessaacuterio) Se existir caacutelcio ou magneacutesio adicionar uma gota de soluccedilatildeo de EDTA ou 1 ou 2

gotas de soluccedilatildeo de Rochelle Misturar bem e juntar 2 mL de reagente de Nessler no caso de

ter usado a soluccedilatildeo de EDTA e 1 mL no caso de ter utilizado a soluccedilatildeo de Rochelle Deixar

desenvolver a cor durante 10 min e ler absorvacircncia a 410 nm Analise as duas amostras

disponiacuteveis com e sem tratamento preacutevio

Nota ndash todos os reagentes devem ser preparados com aacutegua destilada isenta de amoacutenia

Tratamento dos resultados

Determine atraveacutes da curva de calibraccedilatildeo a concentraccedilatildeo de N-NH4+ nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo N-NH4+ nas amostras analisadas expressa em mg N-NH4

+L eacute dada por

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Amostras natildeo destiladas

B

A50 L)NHN(mg 4

times=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Amostras destiladas

DC

BA50 L)NHN(mg 4

times

timestimes=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de destilado que se completou (mL)

C ndash Volume de destilado que se tomou (mL)D ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Bibliografia

A I Vogel ldquoVogel Anaacutelise Inorgacircnica Quantitativardquo 4a ed (1981)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T7 Determinaccedilatildeo da Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) em aacutegua

residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) tambeacutem designada por COD (do inglecircs Chemical

Oxygen Demand) eacute usada como uma medida do oxigeacutenio equivalente agrave fracccedilatildeo orgacircnica da

amostra susceptiacutevel de ser oxidada por um oxidante quiacutemico eneacutergico Outras anaacutelises para a

quantificaccedilatildeo do carbono orgacircnico satildeo a Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio CBO e o Carbono

Orgacircnico Total COT Para certos tipos de amostras a CQO pode ser empiricamente

relacionada com a CBO e com o COT Depois de estabelecida a correlaccedilatildeo esta anaacutelise eacute uacutetil

para efeito de monitorizaccedilatildeo e controlo

O meacutetodo do refluxo com dicromato eacute preferiacutevel a outros que usem outros oxidantes devido agrave

sua maior capacidade de oxidaccedilatildeo aplicabilidade a uma grande variedade de amostras e

facilidade de manipulaccedilatildeo A maioria dos compostos orgacircnicos eacute oxidada em 95 a 100 do

valor teoacuterico A piridina e outros compostos do mesmo tipo apenas satildeo oxidados enquanto

estiverem em contacto com o oxidante O amoniacuteaco quer da amostra quer o libertado a

partir da mateacuteria orgacircnica que conteacutem azoto soacute eacute oxidado na presenccedila duma concentraccedilatildeo

significativa de iotildees cloreto livres

SELECCcedilAtildeO DO MEacuteTODO

O meacutetodo do refluxo aberto eacute o mais utilizado para uma grande variedade de amostras com

valores de CQO entre 5 mgL e 50 mgL no qual de preferecircncia se usam grandes volumes de

amostra Os meacutetodos de refluxo fechado satildeo mais econoacutemicos no que se refere ao uso de

reagentes de sais metaacutelicos mas eacute necessaacuterio homogeneizar as amostras que contenham

soacutelidos suspensos para obter resultados reprodutiacuteveis As ampolas e tubos de cultura com

reagentes previamente medidos encontram-se disponiacuteveis comercialmente

INTERFEREcircNCIAS E LIMITACcedilOtildeES

Os compostos alifaacuteticos volaacuteteis de cadeia aberta satildeo oxidados em pequena extensatildeo Isto

ocorre em parte devido ao facto dos compostos orgacircnicos volaacuteteis estarem presentes no

espaccedilo gasoso natildeo entrando em contacto com o liacutequido oxidante Consegue-se uma oxidaccedilatildeo

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mais efectiva destes compostos alifaacuteticos de cadeia aberta adicionando sulfato de prata

(Ag2SO4) como catalisador Contudo o Ag2SO4 reage com o cloro bromo e iodo originando

precipitados que soacute satildeo oxidados parcialmente As interferecircncias devidas agrave presenccedila de

haletos podem ser grandemente ultrapassadas embora pensa-se natildeo completamente por

complexaccedilatildeo com sulfato de mercuacuterio (HgSO4) antes de iniciar o refluxo Embora seja

aconselhaacutevel 1 g de HgSO4 para 50 mL de amostra pode-se usar uma quantidade menor

quando a concentraccedilatildeo de cloretos for inferior a 2000 mgL desde que se mantenha uma

relaccedilatildeo HgSO4Cl- de 101 Natildeo use este meacutetodo para amostras que contenham Cl- em

concentraccedilatildeo superior a 2000 mgL Haacute outras teacutecnicas para determinar a CQO em aacuteguas

salinas Os nitritos (NO-) apresentam uma CQO de 11 mgmg expressa como massa de O2 por

massa de azoto (NO2-- N) Esta interferecircncia eacute normalmente considerada insignificante e por

isso desprezada uma vez que as concentraccedilotildees de NO2-- N nas aacuteguas raramente excedem o

valor de 2 mgL Para eliminar uma interferecircncia significativa devida ao NO2- adicione 10 mg

de aacutecido sulfacircmico por cada miligrama de NO2-- N presente no volume de amostra usado

adicione a mesma quantidade de aacutecido sulfacircmico ao recipiente de refluxo que conteacutem o

branco de aacutegua destilada As espeacutecies inorgacircnicas reduzidas tais como o iatildeo ferroso sulfureto

manganeacutesio manganoso etc satildeo quantitativamente oxidadas nas condiccedilotildees do ensaio Para

amostras que contenham quantidades significativas destas espeacutecies pode assumir-se a

oxidaccedilatildeo estequiomeacutetrica a partir da concentraccedilatildeo inicial das espeacutecies interferentes e corrigir

o valor obtido para a CQO

MEacuteTODO TITULOMEacuteTRICO ndash REFLUXO FECHADO

Este meacutetodo baseia-se no facto de a maioria dos compostos orgacircnicos serem oxidados por

uma mistura de aacutecido croacutemico e sulfuacuterico em ebuliccedilatildeo A amostra eacute refluxada numa soluccedilatildeo

fortemente aacutecida com uma quantidade conhecida de dicromato de potaacutessio (K2Cr2O7) em

excesso na presenccedila de um catalisador (Ag+) Apoacutes a digestatildeo o dicromato de potaacutessio natildeo

reduzido eacute quantificado por titulaccedilatildeo com sulfato de ferro e amoniacuteaco

e relacionada com o valor de CQO da amostra (6 mol de FAS ou Fe2+ equivalem a 1 mol de

dicromato ou 15 mol de O2)

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O tempo-padratildeo de 2 h para o refluxo pode ser reduzido quando se verificar que periacuteodos

mais curtos originam os mesmos resultados

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Material de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Tubos de digestatildeo - Use tubos de cultura de borossilicato de 16 mm x 150 mm (satildeo estes os

disponiacuteveis nas aulas) 20 mm x 150 mm ou ainda 25 mm x 150 mm com obturadores

roscados revestidos com TFE Como alternativa use ampolas de borossilicato com 10 mL de

capacidade e diacircmetro entre 19 mm e 20 mm Os graves danos que podem surgir nos

obturadores da maioria dos tubos de cultura durante o periacuteodo de digestatildeo satildeo uma

potencial fonte de contaminaccedilatildeo e aumentam as probabilidades de perda Soacute deve usar uma

estufa para a digestatildeo em tubo de cultura depois de saber que 2 h de exposiccedilatildeo a 150 ordmC natildeo

danificam os obturadores Confirme a qualidade dos tubos e rolhas antes de os utilizar Soacute os

tubos da marca Schott (tampa vermelha) podem ir agrave estufa No bloco de aquecimento tambeacutem

se podem usar os tubos de pirex (tampa escura)

Bloco de aquecimento ou digestor de liga de alumiacutenio com 45 mm a 50 mm de altura e com

aberturas de tamanho suficiente para se ajustarem aos tubos de cultura ou ampolas Para

operar a 150 oCplusmn 2 oC

Soluccedilatildeo de digestatildeo de dicromato de potaacutessio 00167 molL - adicione a aproximadamente

500 mL de aacutegua destilada 4913 g de K2Cr2O7 reagente de grau 1 previamente seco a 103 ordmC

durante 2 h 167 mL de H2SO4 concentrado e 333 g de HgSO4 Dissolva deixe arrefecer ateacute agrave

temperatura ambiente e dilua ateacute 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de aacutecido sulfuacuterico - adicione Ag2SO4 puro em cristais ou em poacute a aacutecido sulfuacuterico

concentrado na proporccedilatildeo de 55 g de Ag2SO4 para 1 kg de H2SO4 Deixe em repouso um ou

dois dias para dissolver o Ag2SO4 Este reagente e o anterior satildeo fornecidos em dispensadores

volumeacutetricos Verificar sempre se o volume estaacute correctamente regulado Soluccedilatildeo jaacute

preparada

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Indicador de ferroiacutena - dissolva 1485 g de monohidrato de fenantrolina e 695 mg de

FeSO47H2O em aacutegua destilada e dilua ateacute 100 mL De preferecircncia este indicador deve ser

comprado jaacute preparado Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo titulante de sulfato de amoacutenio ferroso (FAZ do inglecircs) ~ 010 molL - dissolva 392 g de

Fe(NH4)2(SO4)26H2O em aacutegua destilada Adicione 20 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado

Arrefeccedila e dilua ateacute 1000 mL Padronize a soluccedilatildeo diariamente com a soluccedilatildeo padratildeo de

dicromato Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido sulfacircmico soacute eacute necessaacuterio quando se pretender eliminar a interferecircncia de nitritos

Soluccedilatildeo-padratildeo de hidrogenoftalato de potaacutessio (KHP) - triture levemente e depois seque em

estufa a 120 ordmC ateacute peso constante o hidrogenoftalato de potaacutessio (HOOCC6H4COOK) Dissolva

2125 mg em aacutegua destilada e dilua ateacute 1000 mL O KHP tem uma CQO teoacuterica de 1176

mgmg e a soluccedilatildeo anterior tem uma CQO teoacuterica de 250 mgL Esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante

3 meses se for guardada num frigoriacutefico e se natildeo for visiacutevel qualquer desenvolvimento

bioloacutegico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Procedimento experimental

A amostra deve conter um valor de CQO inferior a 250 mgL Efectuar diluiccedilotildees caso

necessaacuterio Analisar em duplicado Lave os tubos de cultura e os obturadores com H2SO4 a

20 antes de serem usados pela 1ordf vez para evitar a contaminaccedilatildeo Recorra agrave Tabela 1 para

obter os volumes adequados da amostra e dos reagentes

Coloque a amostra no tubo de cultura ou ampola e adicione a soluccedilatildeo de digestatildeo Deite

cuidadosamente o reagente de aacutecido sulfuacuterico fazendo-o escorrer pela parede Feche os

obturadores dos tubos ou sele as ampolas com firmeza e inverta-os vaacuterias vezes ateacute que os

reagentes se misturem completamente Use o voacutertex ateacute natildeo se notarem diferentes fases

Assim evita-se o aquecimento local no fundo do tubo e a possiacutevel projecccedilatildeo do seu conteuacutedo

ATENCcedilAtildeO Use uma protecccedilatildeo para o rosto (oacuteculos) e proteja as matildeos (luvas) do calor

produzido enquanto mexe o conteuacutedo dos tubos ou ampolas Cuidado com possiacuteveis

respingos

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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Soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia ndash dissolver em aacutegua destilada 3819 g de NH4Cl anidro e seco a 100

ordmC completar o volume de 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Destilaccedilatildeo preacutevia ndash Neutralizar previamente a amostra e adicionar 25 mL de tampatildeo borato

por cada 500 mL de amostra Ajustar o pH a 95 com NaOH 6N Para a destilaccedilatildeo medir 500

mL de amostra para um balatildeo de destilaccedilatildeo com um condensador vertical Proceder agrave

destilaccedilatildeo e receber o destilado (300 mL) em 50 mL de aacutecido boacuterico Completar 500 mL com

aacutegua destilada

Preparaccedilatildeo das amostras para a Nesslerizaccedilatildeo directa ndash adicionar 1 mL de soluccedilatildeo de sulfato

de zinco por cada 100 mL de amostra para provocar a coagulaccedilatildeo de substacircncias em

suspensatildeo Adicionar soluccedilatildeo de NaOH 1 N ateacute obter pH=105 agitar bem deixar repousar e

filtrar o sobrenadante

Padrotildees de calibraccedilatildeo ndash Medir para balotildees volumeacutetricos de 50 mL respectivamente 05 10

20 30 40 e 50 mL de soluccedilatildeo padratildeo de amoacutenia Complete o volume com aacutegua destilada

Para realizar a calibraccedilatildeo proceda como descrito no procedimento de determinaccedilatildeo a seguir

Determinaccedilatildeo ndash Medir em balotildees de 50 mL 50 mL de amostra (tratada ou destilada senecessaacuterio) Se existir caacutelcio ou magneacutesio adicionar uma gota de soluccedilatildeo de EDTA ou 1 ou 2

gotas de soluccedilatildeo de Rochelle Misturar bem e juntar 2 mL de reagente de Nessler no caso de

ter usado a soluccedilatildeo de EDTA e 1 mL no caso de ter utilizado a soluccedilatildeo de Rochelle Deixar

desenvolver a cor durante 10 min e ler absorvacircncia a 410 nm Analise as duas amostras

disponiacuteveis com e sem tratamento preacutevio

Nota ndash todos os reagentes devem ser preparados com aacutegua destilada isenta de amoacutenia

Tratamento dos resultados

Determine atraveacutes da curva de calibraccedilatildeo a concentraccedilatildeo de N-NH4+ nas amostras analisadas

A concentraccedilatildeo N-NH4+ nas amostras analisadas expressa em mg N-NH4

+L eacute dada por

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Amostras natildeo destiladas

B

A50 L)NHN(mg 4

times=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Amostras destiladas

DC

BA50 L)NHN(mg 4

times

timestimes=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de destilado que se completou (mL)

C ndash Volume de destilado que se tomou (mL)D ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Bibliografia

A I Vogel ldquoVogel Anaacutelise Inorgacircnica Quantitativardquo 4a ed (1981)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T7 Determinaccedilatildeo da Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) em aacutegua

residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) tambeacutem designada por COD (do inglecircs Chemical

Oxygen Demand) eacute usada como uma medida do oxigeacutenio equivalente agrave fracccedilatildeo orgacircnica da

amostra susceptiacutevel de ser oxidada por um oxidante quiacutemico eneacutergico Outras anaacutelises para a

quantificaccedilatildeo do carbono orgacircnico satildeo a Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio CBO e o Carbono

Orgacircnico Total COT Para certos tipos de amostras a CQO pode ser empiricamente

relacionada com a CBO e com o COT Depois de estabelecida a correlaccedilatildeo esta anaacutelise eacute uacutetil

para efeito de monitorizaccedilatildeo e controlo

O meacutetodo do refluxo com dicromato eacute preferiacutevel a outros que usem outros oxidantes devido agrave

sua maior capacidade de oxidaccedilatildeo aplicabilidade a uma grande variedade de amostras e

facilidade de manipulaccedilatildeo A maioria dos compostos orgacircnicos eacute oxidada em 95 a 100 do

valor teoacuterico A piridina e outros compostos do mesmo tipo apenas satildeo oxidados enquanto

estiverem em contacto com o oxidante O amoniacuteaco quer da amostra quer o libertado a

partir da mateacuteria orgacircnica que conteacutem azoto soacute eacute oxidado na presenccedila duma concentraccedilatildeo

significativa de iotildees cloreto livres

SELECCcedilAtildeO DO MEacuteTODO

O meacutetodo do refluxo aberto eacute o mais utilizado para uma grande variedade de amostras com

valores de CQO entre 5 mgL e 50 mgL no qual de preferecircncia se usam grandes volumes de

amostra Os meacutetodos de refluxo fechado satildeo mais econoacutemicos no que se refere ao uso de

reagentes de sais metaacutelicos mas eacute necessaacuterio homogeneizar as amostras que contenham

soacutelidos suspensos para obter resultados reprodutiacuteveis As ampolas e tubos de cultura com

reagentes previamente medidos encontram-se disponiacuteveis comercialmente

INTERFEREcircNCIAS E LIMITACcedilOtildeES

Os compostos alifaacuteticos volaacuteteis de cadeia aberta satildeo oxidados em pequena extensatildeo Isto

ocorre em parte devido ao facto dos compostos orgacircnicos volaacuteteis estarem presentes no

espaccedilo gasoso natildeo entrando em contacto com o liacutequido oxidante Consegue-se uma oxidaccedilatildeo

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mais efectiva destes compostos alifaacuteticos de cadeia aberta adicionando sulfato de prata

(Ag2SO4) como catalisador Contudo o Ag2SO4 reage com o cloro bromo e iodo originando

precipitados que soacute satildeo oxidados parcialmente As interferecircncias devidas agrave presenccedila de

haletos podem ser grandemente ultrapassadas embora pensa-se natildeo completamente por

complexaccedilatildeo com sulfato de mercuacuterio (HgSO4) antes de iniciar o refluxo Embora seja

aconselhaacutevel 1 g de HgSO4 para 50 mL de amostra pode-se usar uma quantidade menor

quando a concentraccedilatildeo de cloretos for inferior a 2000 mgL desde que se mantenha uma

relaccedilatildeo HgSO4Cl- de 101 Natildeo use este meacutetodo para amostras que contenham Cl- em

concentraccedilatildeo superior a 2000 mgL Haacute outras teacutecnicas para determinar a CQO em aacuteguas

salinas Os nitritos (NO-) apresentam uma CQO de 11 mgmg expressa como massa de O2 por

massa de azoto (NO2-- N) Esta interferecircncia eacute normalmente considerada insignificante e por

isso desprezada uma vez que as concentraccedilotildees de NO2-- N nas aacuteguas raramente excedem o

valor de 2 mgL Para eliminar uma interferecircncia significativa devida ao NO2- adicione 10 mg

de aacutecido sulfacircmico por cada miligrama de NO2-- N presente no volume de amostra usado

adicione a mesma quantidade de aacutecido sulfacircmico ao recipiente de refluxo que conteacutem o

branco de aacutegua destilada As espeacutecies inorgacircnicas reduzidas tais como o iatildeo ferroso sulfureto

manganeacutesio manganoso etc satildeo quantitativamente oxidadas nas condiccedilotildees do ensaio Para

amostras que contenham quantidades significativas destas espeacutecies pode assumir-se a

oxidaccedilatildeo estequiomeacutetrica a partir da concentraccedilatildeo inicial das espeacutecies interferentes e corrigir

o valor obtido para a CQO

MEacuteTODO TITULOMEacuteTRICO ndash REFLUXO FECHADO

Este meacutetodo baseia-se no facto de a maioria dos compostos orgacircnicos serem oxidados por

uma mistura de aacutecido croacutemico e sulfuacuterico em ebuliccedilatildeo A amostra eacute refluxada numa soluccedilatildeo

fortemente aacutecida com uma quantidade conhecida de dicromato de potaacutessio (K2Cr2O7) em

excesso na presenccedila de um catalisador (Ag+) Apoacutes a digestatildeo o dicromato de potaacutessio natildeo

reduzido eacute quantificado por titulaccedilatildeo com sulfato de ferro e amoniacuteaco

e relacionada com o valor de CQO da amostra (6 mol de FAS ou Fe2+ equivalem a 1 mol de

dicromato ou 15 mol de O2)

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O tempo-padratildeo de 2 h para o refluxo pode ser reduzido quando se verificar que periacuteodos

mais curtos originam os mesmos resultados

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Material de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Tubos de digestatildeo - Use tubos de cultura de borossilicato de 16 mm x 150 mm (satildeo estes os

disponiacuteveis nas aulas) 20 mm x 150 mm ou ainda 25 mm x 150 mm com obturadores

roscados revestidos com TFE Como alternativa use ampolas de borossilicato com 10 mL de

capacidade e diacircmetro entre 19 mm e 20 mm Os graves danos que podem surgir nos

obturadores da maioria dos tubos de cultura durante o periacuteodo de digestatildeo satildeo uma

potencial fonte de contaminaccedilatildeo e aumentam as probabilidades de perda Soacute deve usar uma

estufa para a digestatildeo em tubo de cultura depois de saber que 2 h de exposiccedilatildeo a 150 ordmC natildeo

danificam os obturadores Confirme a qualidade dos tubos e rolhas antes de os utilizar Soacute os

tubos da marca Schott (tampa vermelha) podem ir agrave estufa No bloco de aquecimento tambeacutem

se podem usar os tubos de pirex (tampa escura)

Bloco de aquecimento ou digestor de liga de alumiacutenio com 45 mm a 50 mm de altura e com

aberturas de tamanho suficiente para se ajustarem aos tubos de cultura ou ampolas Para

operar a 150 oCplusmn 2 oC

Soluccedilatildeo de digestatildeo de dicromato de potaacutessio 00167 molL - adicione a aproximadamente

500 mL de aacutegua destilada 4913 g de K2Cr2O7 reagente de grau 1 previamente seco a 103 ordmC

durante 2 h 167 mL de H2SO4 concentrado e 333 g de HgSO4 Dissolva deixe arrefecer ateacute agrave

temperatura ambiente e dilua ateacute 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de aacutecido sulfuacuterico - adicione Ag2SO4 puro em cristais ou em poacute a aacutecido sulfuacuterico

concentrado na proporccedilatildeo de 55 g de Ag2SO4 para 1 kg de H2SO4 Deixe em repouso um ou

dois dias para dissolver o Ag2SO4 Este reagente e o anterior satildeo fornecidos em dispensadores

volumeacutetricos Verificar sempre se o volume estaacute correctamente regulado Soluccedilatildeo jaacute

preparada

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Indicador de ferroiacutena - dissolva 1485 g de monohidrato de fenantrolina e 695 mg de

FeSO47H2O em aacutegua destilada e dilua ateacute 100 mL De preferecircncia este indicador deve ser

comprado jaacute preparado Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo titulante de sulfato de amoacutenio ferroso (FAZ do inglecircs) ~ 010 molL - dissolva 392 g de

Fe(NH4)2(SO4)26H2O em aacutegua destilada Adicione 20 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado

Arrefeccedila e dilua ateacute 1000 mL Padronize a soluccedilatildeo diariamente com a soluccedilatildeo padratildeo de

dicromato Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido sulfacircmico soacute eacute necessaacuterio quando se pretender eliminar a interferecircncia de nitritos

Soluccedilatildeo-padratildeo de hidrogenoftalato de potaacutessio (KHP) - triture levemente e depois seque em

estufa a 120 ordmC ateacute peso constante o hidrogenoftalato de potaacutessio (HOOCC6H4COOK) Dissolva

2125 mg em aacutegua destilada e dilua ateacute 1000 mL O KHP tem uma CQO teoacuterica de 1176

mgmg e a soluccedilatildeo anterior tem uma CQO teoacuterica de 250 mgL Esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante

3 meses se for guardada num frigoriacutefico e se natildeo for visiacutevel qualquer desenvolvimento

bioloacutegico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Procedimento experimental

A amostra deve conter um valor de CQO inferior a 250 mgL Efectuar diluiccedilotildees caso

necessaacuterio Analisar em duplicado Lave os tubos de cultura e os obturadores com H2SO4 a

20 antes de serem usados pela 1ordf vez para evitar a contaminaccedilatildeo Recorra agrave Tabela 1 para

obter os volumes adequados da amostra e dos reagentes

Coloque a amostra no tubo de cultura ou ampola e adicione a soluccedilatildeo de digestatildeo Deite

cuidadosamente o reagente de aacutecido sulfuacuterico fazendo-o escorrer pela parede Feche os

obturadores dos tubos ou sele as ampolas com firmeza e inverta-os vaacuterias vezes ateacute que os

reagentes se misturem completamente Use o voacutertex ateacute natildeo se notarem diferentes fases

Assim evita-se o aquecimento local no fundo do tubo e a possiacutevel projecccedilatildeo do seu conteuacutedo

ATENCcedilAtildeO Use uma protecccedilatildeo para o rosto (oacuteculos) e proteja as matildeos (luvas) do calor

produzido enquanto mexe o conteuacutedo dos tubos ou ampolas Cuidado com possiacuteveis

respingos

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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39

T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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40

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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Amostras natildeo destiladas

B

A50 L)NHN(mg 4

times=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Amostras destiladas

DC

BA50 L)NHN(mg 4

times

timestimes=minus

+

Sendo A - mg N-NH4+L obtido por interpolaccedilatildeo na curva de calibraccedilatildeo

B ndash Volume de destilado que se completou (mL)

C ndash Volume de destilado que se tomou (mL)D ndash Volume de amostra Nesslerizada (mL)

Bibliografia

A I Vogel ldquoVogel Anaacutelise Inorgacircnica Quantitativardquo 4a ed (1981)

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T7 Determinaccedilatildeo da Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) em aacutegua

residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) tambeacutem designada por COD (do inglecircs Chemical

Oxygen Demand) eacute usada como uma medida do oxigeacutenio equivalente agrave fracccedilatildeo orgacircnica da

amostra susceptiacutevel de ser oxidada por um oxidante quiacutemico eneacutergico Outras anaacutelises para a

quantificaccedilatildeo do carbono orgacircnico satildeo a Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio CBO e o Carbono

Orgacircnico Total COT Para certos tipos de amostras a CQO pode ser empiricamente

relacionada com a CBO e com o COT Depois de estabelecida a correlaccedilatildeo esta anaacutelise eacute uacutetil

para efeito de monitorizaccedilatildeo e controlo

O meacutetodo do refluxo com dicromato eacute preferiacutevel a outros que usem outros oxidantes devido agrave

sua maior capacidade de oxidaccedilatildeo aplicabilidade a uma grande variedade de amostras e

facilidade de manipulaccedilatildeo A maioria dos compostos orgacircnicos eacute oxidada em 95 a 100 do

valor teoacuterico A piridina e outros compostos do mesmo tipo apenas satildeo oxidados enquanto

estiverem em contacto com o oxidante O amoniacuteaco quer da amostra quer o libertado a

partir da mateacuteria orgacircnica que conteacutem azoto soacute eacute oxidado na presenccedila duma concentraccedilatildeo

significativa de iotildees cloreto livres

SELECCcedilAtildeO DO MEacuteTODO

O meacutetodo do refluxo aberto eacute o mais utilizado para uma grande variedade de amostras com

valores de CQO entre 5 mgL e 50 mgL no qual de preferecircncia se usam grandes volumes de

amostra Os meacutetodos de refluxo fechado satildeo mais econoacutemicos no que se refere ao uso de

reagentes de sais metaacutelicos mas eacute necessaacuterio homogeneizar as amostras que contenham

soacutelidos suspensos para obter resultados reprodutiacuteveis As ampolas e tubos de cultura com

reagentes previamente medidos encontram-se disponiacuteveis comercialmente

INTERFEREcircNCIAS E LIMITACcedilOtildeES

Os compostos alifaacuteticos volaacuteteis de cadeia aberta satildeo oxidados em pequena extensatildeo Isto

ocorre em parte devido ao facto dos compostos orgacircnicos volaacuteteis estarem presentes no

espaccedilo gasoso natildeo entrando em contacto com o liacutequido oxidante Consegue-se uma oxidaccedilatildeo

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mais efectiva destes compostos alifaacuteticos de cadeia aberta adicionando sulfato de prata

(Ag2SO4) como catalisador Contudo o Ag2SO4 reage com o cloro bromo e iodo originando

precipitados que soacute satildeo oxidados parcialmente As interferecircncias devidas agrave presenccedila de

haletos podem ser grandemente ultrapassadas embora pensa-se natildeo completamente por

complexaccedilatildeo com sulfato de mercuacuterio (HgSO4) antes de iniciar o refluxo Embora seja

aconselhaacutevel 1 g de HgSO4 para 50 mL de amostra pode-se usar uma quantidade menor

quando a concentraccedilatildeo de cloretos for inferior a 2000 mgL desde que se mantenha uma

relaccedilatildeo HgSO4Cl- de 101 Natildeo use este meacutetodo para amostras que contenham Cl- em

concentraccedilatildeo superior a 2000 mgL Haacute outras teacutecnicas para determinar a CQO em aacuteguas

salinas Os nitritos (NO-) apresentam uma CQO de 11 mgmg expressa como massa de O2 por

massa de azoto (NO2-- N) Esta interferecircncia eacute normalmente considerada insignificante e por

isso desprezada uma vez que as concentraccedilotildees de NO2-- N nas aacuteguas raramente excedem o

valor de 2 mgL Para eliminar uma interferecircncia significativa devida ao NO2- adicione 10 mg

de aacutecido sulfacircmico por cada miligrama de NO2-- N presente no volume de amostra usado

adicione a mesma quantidade de aacutecido sulfacircmico ao recipiente de refluxo que conteacutem o

branco de aacutegua destilada As espeacutecies inorgacircnicas reduzidas tais como o iatildeo ferroso sulfureto

manganeacutesio manganoso etc satildeo quantitativamente oxidadas nas condiccedilotildees do ensaio Para

amostras que contenham quantidades significativas destas espeacutecies pode assumir-se a

oxidaccedilatildeo estequiomeacutetrica a partir da concentraccedilatildeo inicial das espeacutecies interferentes e corrigir

o valor obtido para a CQO

MEacuteTODO TITULOMEacuteTRICO ndash REFLUXO FECHADO

Este meacutetodo baseia-se no facto de a maioria dos compostos orgacircnicos serem oxidados por

uma mistura de aacutecido croacutemico e sulfuacuterico em ebuliccedilatildeo A amostra eacute refluxada numa soluccedilatildeo

fortemente aacutecida com uma quantidade conhecida de dicromato de potaacutessio (K2Cr2O7) em

excesso na presenccedila de um catalisador (Ag+) Apoacutes a digestatildeo o dicromato de potaacutessio natildeo

reduzido eacute quantificado por titulaccedilatildeo com sulfato de ferro e amoniacuteaco

e relacionada com o valor de CQO da amostra (6 mol de FAS ou Fe2+ equivalem a 1 mol de

dicromato ou 15 mol de O2)

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O tempo-padratildeo de 2 h para o refluxo pode ser reduzido quando se verificar que periacuteodos

mais curtos originam os mesmos resultados

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Material de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Tubos de digestatildeo - Use tubos de cultura de borossilicato de 16 mm x 150 mm (satildeo estes os

disponiacuteveis nas aulas) 20 mm x 150 mm ou ainda 25 mm x 150 mm com obturadores

roscados revestidos com TFE Como alternativa use ampolas de borossilicato com 10 mL de

capacidade e diacircmetro entre 19 mm e 20 mm Os graves danos que podem surgir nos

obturadores da maioria dos tubos de cultura durante o periacuteodo de digestatildeo satildeo uma

potencial fonte de contaminaccedilatildeo e aumentam as probabilidades de perda Soacute deve usar uma

estufa para a digestatildeo em tubo de cultura depois de saber que 2 h de exposiccedilatildeo a 150 ordmC natildeo

danificam os obturadores Confirme a qualidade dos tubos e rolhas antes de os utilizar Soacute os

tubos da marca Schott (tampa vermelha) podem ir agrave estufa No bloco de aquecimento tambeacutem

se podem usar os tubos de pirex (tampa escura)

Bloco de aquecimento ou digestor de liga de alumiacutenio com 45 mm a 50 mm de altura e com

aberturas de tamanho suficiente para se ajustarem aos tubos de cultura ou ampolas Para

operar a 150 oCplusmn 2 oC

Soluccedilatildeo de digestatildeo de dicromato de potaacutessio 00167 molL - adicione a aproximadamente

500 mL de aacutegua destilada 4913 g de K2Cr2O7 reagente de grau 1 previamente seco a 103 ordmC

durante 2 h 167 mL de H2SO4 concentrado e 333 g de HgSO4 Dissolva deixe arrefecer ateacute agrave

temperatura ambiente e dilua ateacute 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de aacutecido sulfuacuterico - adicione Ag2SO4 puro em cristais ou em poacute a aacutecido sulfuacuterico

concentrado na proporccedilatildeo de 55 g de Ag2SO4 para 1 kg de H2SO4 Deixe em repouso um ou

dois dias para dissolver o Ag2SO4 Este reagente e o anterior satildeo fornecidos em dispensadores

volumeacutetricos Verificar sempre se o volume estaacute correctamente regulado Soluccedilatildeo jaacute

preparada

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Indicador de ferroiacutena - dissolva 1485 g de monohidrato de fenantrolina e 695 mg de

FeSO47H2O em aacutegua destilada e dilua ateacute 100 mL De preferecircncia este indicador deve ser

comprado jaacute preparado Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo titulante de sulfato de amoacutenio ferroso (FAZ do inglecircs) ~ 010 molL - dissolva 392 g de

Fe(NH4)2(SO4)26H2O em aacutegua destilada Adicione 20 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado

Arrefeccedila e dilua ateacute 1000 mL Padronize a soluccedilatildeo diariamente com a soluccedilatildeo padratildeo de

dicromato Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido sulfacircmico soacute eacute necessaacuterio quando se pretender eliminar a interferecircncia de nitritos

Soluccedilatildeo-padratildeo de hidrogenoftalato de potaacutessio (KHP) - triture levemente e depois seque em

estufa a 120 ordmC ateacute peso constante o hidrogenoftalato de potaacutessio (HOOCC6H4COOK) Dissolva

2125 mg em aacutegua destilada e dilua ateacute 1000 mL O KHP tem uma CQO teoacuterica de 1176

mgmg e a soluccedilatildeo anterior tem uma CQO teoacuterica de 250 mgL Esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante

3 meses se for guardada num frigoriacutefico e se natildeo for visiacutevel qualquer desenvolvimento

bioloacutegico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Procedimento experimental

A amostra deve conter um valor de CQO inferior a 250 mgL Efectuar diluiccedilotildees caso

necessaacuterio Analisar em duplicado Lave os tubos de cultura e os obturadores com H2SO4 a

20 antes de serem usados pela 1ordf vez para evitar a contaminaccedilatildeo Recorra agrave Tabela 1 para

obter os volumes adequados da amostra e dos reagentes

Coloque a amostra no tubo de cultura ou ampola e adicione a soluccedilatildeo de digestatildeo Deite

cuidadosamente o reagente de aacutecido sulfuacuterico fazendo-o escorrer pela parede Feche os

obturadores dos tubos ou sele as ampolas com firmeza e inverta-os vaacuterias vezes ateacute que os

reagentes se misturem completamente Use o voacutertex ateacute natildeo se notarem diferentes fases

Assim evita-se o aquecimento local no fundo do tubo e a possiacutevel projecccedilatildeo do seu conteuacutedo

ATENCcedilAtildeO Use uma protecccedilatildeo para o rosto (oacuteculos) e proteja as matildeos (luvas) do calor

produzido enquanto mexe o conteuacutedo dos tubos ou ampolas Cuidado com possiacuteveis

respingos

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T7 Determinaccedilatildeo da Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) em aacutegua

residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Quiacutemica de Oxigeacutenio (CQO) tambeacutem designada por COD (do inglecircs Chemical

Oxygen Demand) eacute usada como uma medida do oxigeacutenio equivalente agrave fracccedilatildeo orgacircnica da

amostra susceptiacutevel de ser oxidada por um oxidante quiacutemico eneacutergico Outras anaacutelises para a

quantificaccedilatildeo do carbono orgacircnico satildeo a Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio CBO e o Carbono

Orgacircnico Total COT Para certos tipos de amostras a CQO pode ser empiricamente

relacionada com a CBO e com o COT Depois de estabelecida a correlaccedilatildeo esta anaacutelise eacute uacutetil

para efeito de monitorizaccedilatildeo e controlo

O meacutetodo do refluxo com dicromato eacute preferiacutevel a outros que usem outros oxidantes devido agrave

sua maior capacidade de oxidaccedilatildeo aplicabilidade a uma grande variedade de amostras e

facilidade de manipulaccedilatildeo A maioria dos compostos orgacircnicos eacute oxidada em 95 a 100 do

valor teoacuterico A piridina e outros compostos do mesmo tipo apenas satildeo oxidados enquanto

estiverem em contacto com o oxidante O amoniacuteaco quer da amostra quer o libertado a

partir da mateacuteria orgacircnica que conteacutem azoto soacute eacute oxidado na presenccedila duma concentraccedilatildeo

significativa de iotildees cloreto livres

SELECCcedilAtildeO DO MEacuteTODO

O meacutetodo do refluxo aberto eacute o mais utilizado para uma grande variedade de amostras com

valores de CQO entre 5 mgL e 50 mgL no qual de preferecircncia se usam grandes volumes de

amostra Os meacutetodos de refluxo fechado satildeo mais econoacutemicos no que se refere ao uso de

reagentes de sais metaacutelicos mas eacute necessaacuterio homogeneizar as amostras que contenham

soacutelidos suspensos para obter resultados reprodutiacuteveis As ampolas e tubos de cultura com

reagentes previamente medidos encontram-se disponiacuteveis comercialmente

INTERFEREcircNCIAS E LIMITACcedilOtildeES

Os compostos alifaacuteticos volaacuteteis de cadeia aberta satildeo oxidados em pequena extensatildeo Isto

ocorre em parte devido ao facto dos compostos orgacircnicos volaacuteteis estarem presentes no

espaccedilo gasoso natildeo entrando em contacto com o liacutequido oxidante Consegue-se uma oxidaccedilatildeo

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mais efectiva destes compostos alifaacuteticos de cadeia aberta adicionando sulfato de prata

(Ag2SO4) como catalisador Contudo o Ag2SO4 reage com o cloro bromo e iodo originando

precipitados que soacute satildeo oxidados parcialmente As interferecircncias devidas agrave presenccedila de

haletos podem ser grandemente ultrapassadas embora pensa-se natildeo completamente por

complexaccedilatildeo com sulfato de mercuacuterio (HgSO4) antes de iniciar o refluxo Embora seja

aconselhaacutevel 1 g de HgSO4 para 50 mL de amostra pode-se usar uma quantidade menor

quando a concentraccedilatildeo de cloretos for inferior a 2000 mgL desde que se mantenha uma

relaccedilatildeo HgSO4Cl- de 101 Natildeo use este meacutetodo para amostras que contenham Cl- em

concentraccedilatildeo superior a 2000 mgL Haacute outras teacutecnicas para determinar a CQO em aacuteguas

salinas Os nitritos (NO-) apresentam uma CQO de 11 mgmg expressa como massa de O2 por

massa de azoto (NO2-- N) Esta interferecircncia eacute normalmente considerada insignificante e por

isso desprezada uma vez que as concentraccedilotildees de NO2-- N nas aacuteguas raramente excedem o

valor de 2 mgL Para eliminar uma interferecircncia significativa devida ao NO2- adicione 10 mg

de aacutecido sulfacircmico por cada miligrama de NO2-- N presente no volume de amostra usado

adicione a mesma quantidade de aacutecido sulfacircmico ao recipiente de refluxo que conteacutem o

branco de aacutegua destilada As espeacutecies inorgacircnicas reduzidas tais como o iatildeo ferroso sulfureto

manganeacutesio manganoso etc satildeo quantitativamente oxidadas nas condiccedilotildees do ensaio Para

amostras que contenham quantidades significativas destas espeacutecies pode assumir-se a

oxidaccedilatildeo estequiomeacutetrica a partir da concentraccedilatildeo inicial das espeacutecies interferentes e corrigir

o valor obtido para a CQO

MEacuteTODO TITULOMEacuteTRICO ndash REFLUXO FECHADO

Este meacutetodo baseia-se no facto de a maioria dos compostos orgacircnicos serem oxidados por

uma mistura de aacutecido croacutemico e sulfuacuterico em ebuliccedilatildeo A amostra eacute refluxada numa soluccedilatildeo

fortemente aacutecida com uma quantidade conhecida de dicromato de potaacutessio (K2Cr2O7) em

excesso na presenccedila de um catalisador (Ag+) Apoacutes a digestatildeo o dicromato de potaacutessio natildeo

reduzido eacute quantificado por titulaccedilatildeo com sulfato de ferro e amoniacuteaco

e relacionada com o valor de CQO da amostra (6 mol de FAS ou Fe2+ equivalem a 1 mol de

dicromato ou 15 mol de O2)

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O tempo-padratildeo de 2 h para o refluxo pode ser reduzido quando se verificar que periacuteodos

mais curtos originam os mesmos resultados

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Material de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Tubos de digestatildeo - Use tubos de cultura de borossilicato de 16 mm x 150 mm (satildeo estes os

disponiacuteveis nas aulas) 20 mm x 150 mm ou ainda 25 mm x 150 mm com obturadores

roscados revestidos com TFE Como alternativa use ampolas de borossilicato com 10 mL de

capacidade e diacircmetro entre 19 mm e 20 mm Os graves danos que podem surgir nos

obturadores da maioria dos tubos de cultura durante o periacuteodo de digestatildeo satildeo uma

potencial fonte de contaminaccedilatildeo e aumentam as probabilidades de perda Soacute deve usar uma

estufa para a digestatildeo em tubo de cultura depois de saber que 2 h de exposiccedilatildeo a 150 ordmC natildeo

danificam os obturadores Confirme a qualidade dos tubos e rolhas antes de os utilizar Soacute os

tubos da marca Schott (tampa vermelha) podem ir agrave estufa No bloco de aquecimento tambeacutem

se podem usar os tubos de pirex (tampa escura)

Bloco de aquecimento ou digestor de liga de alumiacutenio com 45 mm a 50 mm de altura e com

aberturas de tamanho suficiente para se ajustarem aos tubos de cultura ou ampolas Para

operar a 150 oCplusmn 2 oC

Soluccedilatildeo de digestatildeo de dicromato de potaacutessio 00167 molL - adicione a aproximadamente

500 mL de aacutegua destilada 4913 g de K2Cr2O7 reagente de grau 1 previamente seco a 103 ordmC

durante 2 h 167 mL de H2SO4 concentrado e 333 g de HgSO4 Dissolva deixe arrefecer ateacute agrave

temperatura ambiente e dilua ateacute 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de aacutecido sulfuacuterico - adicione Ag2SO4 puro em cristais ou em poacute a aacutecido sulfuacuterico

concentrado na proporccedilatildeo de 55 g de Ag2SO4 para 1 kg de H2SO4 Deixe em repouso um ou

dois dias para dissolver o Ag2SO4 Este reagente e o anterior satildeo fornecidos em dispensadores

volumeacutetricos Verificar sempre se o volume estaacute correctamente regulado Soluccedilatildeo jaacute

preparada

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Indicador de ferroiacutena - dissolva 1485 g de monohidrato de fenantrolina e 695 mg de

FeSO47H2O em aacutegua destilada e dilua ateacute 100 mL De preferecircncia este indicador deve ser

comprado jaacute preparado Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo titulante de sulfato de amoacutenio ferroso (FAZ do inglecircs) ~ 010 molL - dissolva 392 g de

Fe(NH4)2(SO4)26H2O em aacutegua destilada Adicione 20 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado

Arrefeccedila e dilua ateacute 1000 mL Padronize a soluccedilatildeo diariamente com a soluccedilatildeo padratildeo de

dicromato Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido sulfacircmico soacute eacute necessaacuterio quando se pretender eliminar a interferecircncia de nitritos

Soluccedilatildeo-padratildeo de hidrogenoftalato de potaacutessio (KHP) - triture levemente e depois seque em

estufa a 120 ordmC ateacute peso constante o hidrogenoftalato de potaacutessio (HOOCC6H4COOK) Dissolva

2125 mg em aacutegua destilada e dilua ateacute 1000 mL O KHP tem uma CQO teoacuterica de 1176

mgmg e a soluccedilatildeo anterior tem uma CQO teoacuterica de 250 mgL Esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante

3 meses se for guardada num frigoriacutefico e se natildeo for visiacutevel qualquer desenvolvimento

bioloacutegico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Procedimento experimental

A amostra deve conter um valor de CQO inferior a 250 mgL Efectuar diluiccedilotildees caso

necessaacuterio Analisar em duplicado Lave os tubos de cultura e os obturadores com H2SO4 a

20 antes de serem usados pela 1ordf vez para evitar a contaminaccedilatildeo Recorra agrave Tabela 1 para

obter os volumes adequados da amostra e dos reagentes

Coloque a amostra no tubo de cultura ou ampola e adicione a soluccedilatildeo de digestatildeo Deite

cuidadosamente o reagente de aacutecido sulfuacuterico fazendo-o escorrer pela parede Feche os

obturadores dos tubos ou sele as ampolas com firmeza e inverta-os vaacuterias vezes ateacute que os

reagentes se misturem completamente Use o voacutertex ateacute natildeo se notarem diferentes fases

Assim evita-se o aquecimento local no fundo do tubo e a possiacutevel projecccedilatildeo do seu conteuacutedo

ATENCcedilAtildeO Use uma protecccedilatildeo para o rosto (oacuteculos) e proteja as matildeos (luvas) do calor

produzido enquanto mexe o conteuacutedo dos tubos ou ampolas Cuidado com possiacuteveis

respingos

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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39

T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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40

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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mais efectiva destes compostos alifaacuteticos de cadeia aberta adicionando sulfato de prata

(Ag2SO4) como catalisador Contudo o Ag2SO4 reage com o cloro bromo e iodo originando

precipitados que soacute satildeo oxidados parcialmente As interferecircncias devidas agrave presenccedila de

haletos podem ser grandemente ultrapassadas embora pensa-se natildeo completamente por

complexaccedilatildeo com sulfato de mercuacuterio (HgSO4) antes de iniciar o refluxo Embora seja

aconselhaacutevel 1 g de HgSO4 para 50 mL de amostra pode-se usar uma quantidade menor

quando a concentraccedilatildeo de cloretos for inferior a 2000 mgL desde que se mantenha uma

relaccedilatildeo HgSO4Cl- de 101 Natildeo use este meacutetodo para amostras que contenham Cl- em

concentraccedilatildeo superior a 2000 mgL Haacute outras teacutecnicas para determinar a CQO em aacuteguas

salinas Os nitritos (NO-) apresentam uma CQO de 11 mgmg expressa como massa de O2 por

massa de azoto (NO2-- N) Esta interferecircncia eacute normalmente considerada insignificante e por

isso desprezada uma vez que as concentraccedilotildees de NO2-- N nas aacuteguas raramente excedem o

valor de 2 mgL Para eliminar uma interferecircncia significativa devida ao NO2- adicione 10 mg

de aacutecido sulfacircmico por cada miligrama de NO2-- N presente no volume de amostra usado

adicione a mesma quantidade de aacutecido sulfacircmico ao recipiente de refluxo que conteacutem o

branco de aacutegua destilada As espeacutecies inorgacircnicas reduzidas tais como o iatildeo ferroso sulfureto

manganeacutesio manganoso etc satildeo quantitativamente oxidadas nas condiccedilotildees do ensaio Para

amostras que contenham quantidades significativas destas espeacutecies pode assumir-se a

oxidaccedilatildeo estequiomeacutetrica a partir da concentraccedilatildeo inicial das espeacutecies interferentes e corrigir

o valor obtido para a CQO

MEacuteTODO TITULOMEacuteTRICO ndash REFLUXO FECHADO

Este meacutetodo baseia-se no facto de a maioria dos compostos orgacircnicos serem oxidados por

uma mistura de aacutecido croacutemico e sulfuacuterico em ebuliccedilatildeo A amostra eacute refluxada numa soluccedilatildeo

fortemente aacutecida com uma quantidade conhecida de dicromato de potaacutessio (K2Cr2O7) em

excesso na presenccedila de um catalisador (Ag+) Apoacutes a digestatildeo o dicromato de potaacutessio natildeo

reduzido eacute quantificado por titulaccedilatildeo com sulfato de ferro e amoniacuteaco

e relacionada com o valor de CQO da amostra (6 mol de FAS ou Fe2+ equivalem a 1 mol de

dicromato ou 15 mol de O2)

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O tempo-padratildeo de 2 h para o refluxo pode ser reduzido quando se verificar que periacuteodos

mais curtos originam os mesmos resultados

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Material de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Tubos de digestatildeo - Use tubos de cultura de borossilicato de 16 mm x 150 mm (satildeo estes os

disponiacuteveis nas aulas) 20 mm x 150 mm ou ainda 25 mm x 150 mm com obturadores

roscados revestidos com TFE Como alternativa use ampolas de borossilicato com 10 mL de

capacidade e diacircmetro entre 19 mm e 20 mm Os graves danos que podem surgir nos

obturadores da maioria dos tubos de cultura durante o periacuteodo de digestatildeo satildeo uma

potencial fonte de contaminaccedilatildeo e aumentam as probabilidades de perda Soacute deve usar uma

estufa para a digestatildeo em tubo de cultura depois de saber que 2 h de exposiccedilatildeo a 150 ordmC natildeo

danificam os obturadores Confirme a qualidade dos tubos e rolhas antes de os utilizar Soacute os

tubos da marca Schott (tampa vermelha) podem ir agrave estufa No bloco de aquecimento tambeacutem

se podem usar os tubos de pirex (tampa escura)

Bloco de aquecimento ou digestor de liga de alumiacutenio com 45 mm a 50 mm de altura e com

aberturas de tamanho suficiente para se ajustarem aos tubos de cultura ou ampolas Para

operar a 150 oCplusmn 2 oC

Soluccedilatildeo de digestatildeo de dicromato de potaacutessio 00167 molL - adicione a aproximadamente

500 mL de aacutegua destilada 4913 g de K2Cr2O7 reagente de grau 1 previamente seco a 103 ordmC

durante 2 h 167 mL de H2SO4 concentrado e 333 g de HgSO4 Dissolva deixe arrefecer ateacute agrave

temperatura ambiente e dilua ateacute 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de aacutecido sulfuacuterico - adicione Ag2SO4 puro em cristais ou em poacute a aacutecido sulfuacuterico

concentrado na proporccedilatildeo de 55 g de Ag2SO4 para 1 kg de H2SO4 Deixe em repouso um ou

dois dias para dissolver o Ag2SO4 Este reagente e o anterior satildeo fornecidos em dispensadores

volumeacutetricos Verificar sempre se o volume estaacute correctamente regulado Soluccedilatildeo jaacute

preparada

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Indicador de ferroiacutena - dissolva 1485 g de monohidrato de fenantrolina e 695 mg de

FeSO47H2O em aacutegua destilada e dilua ateacute 100 mL De preferecircncia este indicador deve ser

comprado jaacute preparado Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo titulante de sulfato de amoacutenio ferroso (FAZ do inglecircs) ~ 010 molL - dissolva 392 g de

Fe(NH4)2(SO4)26H2O em aacutegua destilada Adicione 20 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado

Arrefeccedila e dilua ateacute 1000 mL Padronize a soluccedilatildeo diariamente com a soluccedilatildeo padratildeo de

dicromato Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido sulfacircmico soacute eacute necessaacuterio quando se pretender eliminar a interferecircncia de nitritos

Soluccedilatildeo-padratildeo de hidrogenoftalato de potaacutessio (KHP) - triture levemente e depois seque em

estufa a 120 ordmC ateacute peso constante o hidrogenoftalato de potaacutessio (HOOCC6H4COOK) Dissolva

2125 mg em aacutegua destilada e dilua ateacute 1000 mL O KHP tem uma CQO teoacuterica de 1176

mgmg e a soluccedilatildeo anterior tem uma CQO teoacuterica de 250 mgL Esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante

3 meses se for guardada num frigoriacutefico e se natildeo for visiacutevel qualquer desenvolvimento

bioloacutegico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Procedimento experimental

A amostra deve conter um valor de CQO inferior a 250 mgL Efectuar diluiccedilotildees caso

necessaacuterio Analisar em duplicado Lave os tubos de cultura e os obturadores com H2SO4 a

20 antes de serem usados pela 1ordf vez para evitar a contaminaccedilatildeo Recorra agrave Tabela 1 para

obter os volumes adequados da amostra e dos reagentes

Coloque a amostra no tubo de cultura ou ampola e adicione a soluccedilatildeo de digestatildeo Deite

cuidadosamente o reagente de aacutecido sulfuacuterico fazendo-o escorrer pela parede Feche os

obturadores dos tubos ou sele as ampolas com firmeza e inverta-os vaacuterias vezes ateacute que os

reagentes se misturem completamente Use o voacutertex ateacute natildeo se notarem diferentes fases

Assim evita-se o aquecimento local no fundo do tubo e a possiacutevel projecccedilatildeo do seu conteuacutedo

ATENCcedilAtildeO Use uma protecccedilatildeo para o rosto (oacuteculos) e proteja as matildeos (luvas) do calor

produzido enquanto mexe o conteuacutedo dos tubos ou ampolas Cuidado com possiacuteveis

respingos

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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O tempo-padratildeo de 2 h para o refluxo pode ser reduzido quando se verificar que periacuteodos

mais curtos originam os mesmos resultados

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Material de vidro

Pipetas volumeacutetricas

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Tubos de digestatildeo - Use tubos de cultura de borossilicato de 16 mm x 150 mm (satildeo estes os

disponiacuteveis nas aulas) 20 mm x 150 mm ou ainda 25 mm x 150 mm com obturadores

roscados revestidos com TFE Como alternativa use ampolas de borossilicato com 10 mL de

capacidade e diacircmetro entre 19 mm e 20 mm Os graves danos que podem surgir nos

obturadores da maioria dos tubos de cultura durante o periacuteodo de digestatildeo satildeo uma

potencial fonte de contaminaccedilatildeo e aumentam as probabilidades de perda Soacute deve usar uma

estufa para a digestatildeo em tubo de cultura depois de saber que 2 h de exposiccedilatildeo a 150 ordmC natildeo

danificam os obturadores Confirme a qualidade dos tubos e rolhas antes de os utilizar Soacute os

tubos da marca Schott (tampa vermelha) podem ir agrave estufa No bloco de aquecimento tambeacutem

se podem usar os tubos de pirex (tampa escura)

Bloco de aquecimento ou digestor de liga de alumiacutenio com 45 mm a 50 mm de altura e com

aberturas de tamanho suficiente para se ajustarem aos tubos de cultura ou ampolas Para

operar a 150 oCplusmn 2 oC

Soluccedilatildeo de digestatildeo de dicromato de potaacutessio 00167 molL - adicione a aproximadamente

500 mL de aacutegua destilada 4913 g de K2Cr2O7 reagente de grau 1 previamente seco a 103 ordmC

durante 2 h 167 mL de H2SO4 concentrado e 333 g de HgSO4 Dissolva deixe arrefecer ateacute agrave

temperatura ambiente e dilua ateacute 1000 mL Soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente de aacutecido sulfuacuterico - adicione Ag2SO4 puro em cristais ou em poacute a aacutecido sulfuacuterico

concentrado na proporccedilatildeo de 55 g de Ag2SO4 para 1 kg de H2SO4 Deixe em repouso um ou

dois dias para dissolver o Ag2SO4 Este reagente e o anterior satildeo fornecidos em dispensadores

volumeacutetricos Verificar sempre se o volume estaacute correctamente regulado Soluccedilatildeo jaacute

preparada

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Indicador de ferroiacutena - dissolva 1485 g de monohidrato de fenantrolina e 695 mg de

FeSO47H2O em aacutegua destilada e dilua ateacute 100 mL De preferecircncia este indicador deve ser

comprado jaacute preparado Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo titulante de sulfato de amoacutenio ferroso (FAZ do inglecircs) ~ 010 molL - dissolva 392 g de

Fe(NH4)2(SO4)26H2O em aacutegua destilada Adicione 20 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado

Arrefeccedila e dilua ateacute 1000 mL Padronize a soluccedilatildeo diariamente com a soluccedilatildeo padratildeo de

dicromato Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido sulfacircmico soacute eacute necessaacuterio quando se pretender eliminar a interferecircncia de nitritos

Soluccedilatildeo-padratildeo de hidrogenoftalato de potaacutessio (KHP) - triture levemente e depois seque em

estufa a 120 ordmC ateacute peso constante o hidrogenoftalato de potaacutessio (HOOCC6H4COOK) Dissolva

2125 mg em aacutegua destilada e dilua ateacute 1000 mL O KHP tem uma CQO teoacuterica de 1176

mgmg e a soluccedilatildeo anterior tem uma CQO teoacuterica de 250 mgL Esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante

3 meses se for guardada num frigoriacutefico e se natildeo for visiacutevel qualquer desenvolvimento

bioloacutegico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Procedimento experimental

A amostra deve conter um valor de CQO inferior a 250 mgL Efectuar diluiccedilotildees caso

necessaacuterio Analisar em duplicado Lave os tubos de cultura e os obturadores com H2SO4 a

20 antes de serem usados pela 1ordf vez para evitar a contaminaccedilatildeo Recorra agrave Tabela 1 para

obter os volumes adequados da amostra e dos reagentes

Coloque a amostra no tubo de cultura ou ampola e adicione a soluccedilatildeo de digestatildeo Deite

cuidadosamente o reagente de aacutecido sulfuacuterico fazendo-o escorrer pela parede Feche os

obturadores dos tubos ou sele as ampolas com firmeza e inverta-os vaacuterias vezes ateacute que os

reagentes se misturem completamente Use o voacutertex ateacute natildeo se notarem diferentes fases

Assim evita-se o aquecimento local no fundo do tubo e a possiacutevel projecccedilatildeo do seu conteuacutedo

ATENCcedilAtildeO Use uma protecccedilatildeo para o rosto (oacuteculos) e proteja as matildeos (luvas) do calor

produzido enquanto mexe o conteuacutedo dos tubos ou ampolas Cuidado com possiacuteveis

respingos

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

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Indicador de ferroiacutena - dissolva 1485 g de monohidrato de fenantrolina e 695 mg de

FeSO47H2O em aacutegua destilada e dilua ateacute 100 mL De preferecircncia este indicador deve ser

comprado jaacute preparado Soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo titulante de sulfato de amoacutenio ferroso (FAZ do inglecircs) ~ 010 molL - dissolva 392 g de

Fe(NH4)2(SO4)26H2O em aacutegua destilada Adicione 20 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado

Arrefeccedila e dilua ateacute 1000 mL Padronize a soluccedilatildeo diariamente com a soluccedilatildeo padratildeo de

dicromato Soluccedilatildeo jaacute preparada

Aacutecido sulfacircmico soacute eacute necessaacuterio quando se pretender eliminar a interferecircncia de nitritos

Soluccedilatildeo-padratildeo de hidrogenoftalato de potaacutessio (KHP) - triture levemente e depois seque em

estufa a 120 ordmC ateacute peso constante o hidrogenoftalato de potaacutessio (HOOCC6H4COOK) Dissolva

2125 mg em aacutegua destilada e dilua ateacute 1000 mL O KHP tem uma CQO teoacuterica de 1176

mgmg e a soluccedilatildeo anterior tem uma CQO teoacuterica de 250 mgL Esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante

3 meses se for guardada num frigoriacutefico e se natildeo for visiacutevel qualquer desenvolvimento

bioloacutegico Soluccedilatildeo jaacute preparada

Procedimento experimental

A amostra deve conter um valor de CQO inferior a 250 mgL Efectuar diluiccedilotildees caso

necessaacuterio Analisar em duplicado Lave os tubos de cultura e os obturadores com H2SO4 a

20 antes de serem usados pela 1ordf vez para evitar a contaminaccedilatildeo Recorra agrave Tabela 1 para

obter os volumes adequados da amostra e dos reagentes

Coloque a amostra no tubo de cultura ou ampola e adicione a soluccedilatildeo de digestatildeo Deite

cuidadosamente o reagente de aacutecido sulfuacuterico fazendo-o escorrer pela parede Feche os

obturadores dos tubos ou sele as ampolas com firmeza e inverta-os vaacuterias vezes ateacute que os

reagentes se misturem completamente Use o voacutertex ateacute natildeo se notarem diferentes fases

Assim evita-se o aquecimento local no fundo do tubo e a possiacutevel projecccedilatildeo do seu conteuacutedo

ATENCcedilAtildeO Use uma protecccedilatildeo para o rosto (oacuteculos) e proteja as matildeos (luvas) do calor

produzido enquanto mexe o conteuacutedo dos tubos ou ampolas Cuidado com possiacuteveis

respingos

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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Coloque os tubos ou ampolas previamente agitados no voacutertex no bloco de digestatildeo ou estufa

preacute-aquecida a 150 ordmC e deixe refluxar durante 2 h Deixe que arrefeccedilam ateacute agrave temperatura

ambiente e coloque-os no suporte para os tubos

Transfira o conteuacutedo de cada tubo para um gobleacute para a titulaccedilatildeo (verta completamente e lave

o tubo com aacutegua destilada vertendo a aacutegua de lavagem no mesmo gobleacute) Adicione 1 ou 2

gotas de indicador de ferroiacutena e uma barra de agitaccedilatildeo magneacutetica Proceda agrave titulaccedilatildeo com

FAS 01 molL mantendo a soluccedilatildeo com agitaccedilatildeo O ponto final eacute detectado pela mudanccedila de

cor de azul esverdeado para castanho avermelhado

Proceda do mesmo modo (digestatildeo e titulaccedilatildeo) para o branco que conteacutem os reagentes e um

volume de aacutegua destilada igual ao de amostra bem como para uma ou duas soluccedilotildees-padratildeo

de KHP Para padronizar a soluccedilatildeo de FAS titule uma mistura igual ao branco mas sem

digestatildeo

NOTA Os resiacuteduos desta anaacutelise satildeo despejados em recipiente proacuteprio

Tratamento dos resultados

Calcule a CQO nas amostras analisadas atraveacutes da seguintes expressatildeo

( )E

8000MBA )Lmg(CQOtimestimesminus

=

sendo

100D

C M times=

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A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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39

T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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40

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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30

A e B ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto a titular o branco e a amostra respectivamente (mL)

M ndash Molaridade da soluccedilatildeo de FAZ (molL)

C ndash Volume de soluccedilatildeo de K2Cr2O7 (00167 molL) titulado (mL)

D ndash Volume de soluccedilatildeo de FAS gasto na titulaccedilatildeo da soluccedilatildeo anterior (mL)

E ndash Volume de amostra (mL)

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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39

T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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40

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T8 Determinaccedilatildeo de sulfatos em aacutegua residual e aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

O aniatildeo sulfato (SO42-) estaacute amplamente distribuiacutedo nos meios naturais e portanto estaacutenaturalmente presente em aacuteguas naturais podendo as suas concentraccedilotildees variar desde alguns

ppm ateacute vaacuterios milhares de ppm em algumas aacuteguas

Princiacutepio

O iatildeo sulfato (SO42-) por adiccedilatildeo de cloreto de baacuterio (BaCl) na presenccedila de aacutecido aceacutetico

(CH3COOH) precipita sob a forma de cristais sulfato de baacuterio (BaSO4) de tamanho uniforme Os

cristais formados podem ser detectados por turbidimetria recorrendo ao uso de um

nefeloacutemetro ou de um espectrofotoacutemetro A radiaccedilatildeo incidente eacute desviada do seu percurso

por colisatildeo com os cristais de BaSO4 A quantidade de radiaccedilatildeo desviada eacute proporcional agrave

concentraccedilatildeo de cristais presentes na soluccedilatildeo pelo que se consegue encontrar uma relaccedilatildeo

linear entre estas duas grandezas (numa determinada gama de concentraccedilatildeo) A presenccedila de

substacircncias coradas ou de partiacuteculas em suspensatildeo seraacute uma fonte de interferecircncias para o

meacutetodo Este meacutetodo eacute adequado para determinar sulfatos em aacutegua na gama de 1 a 40 mg

SO42-L Sendo um meacutetodo turbidimeacutetrico tanto a cor como a mateacuteria em suspensatildeo afectam

os resultados obtidos Tambeacutem a siacutelica (gt 500 mgL) e a mateacuteria orgacircnica podem afectar a

quantidade de sulfato de baacuterio obtido por precipitaccedilatildeo

Material e meacutetodos

Material e Reagentes5 balotildees volumeacutetricos de 50 mL

1 Pipeta volumeacutetrica de cada uma das seguintes capacidades 4 7 10 12 15 e 20 mL

5 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mL para a preparaccedilatildeo dos padrotildees

2 Balotildees de Erlenmeyer de 100 mLcada amostra a analisar

Barra magneacutetica

Agitador magneacutetico

Espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro

Cronoacutemetro

Micro-espaacutetula (02 a 03 mL de capacidade)

Soluccedilatildeo tampatildeo contendo 30 gL de cloreto de magneacutesio (MgCl26H2O) 5 gL de acetato de

soacutedio (CH3COOH3H2O) 10 gL de nitrato de potaacutessio (KNO3) 0111 gL de sulfato de soacutedio

(Na2SO4) e 20 mLL de aacutecido aceacutetico (CH3COOH) a 99

Cloreto de baacuterio (BaCl2) sob a forma de cristais 20 ndash 30 mesh

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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39

T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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40

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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Soluccedilatildeo padratildeo de sulfato (SO42-) 100 mgL

Amostra de aacutegua de rio

Amostra de aacutegua residual

Procedimento experimental

Ligar o nefeloacutemetro ou o espectrofotoacutemetro de acordo com as instruccedilotildees de funcionamento

Se utilizar este uacuteltimo seleccionar o comprimento de onda de 420 nm Fazer a leitura do zero

com aacutegua desionizada ou com amostra sem BaCl2 caso haja presenccedila de cor ou turbidez

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

A partir da soluccedilatildeo padratildeo de SO42- 100 mgL preparar 5 soluccedilotildees padratildeo (em balotildees

volumeacutetricos de 500 mL) com as seguintes concentraccedilotildees em sulfato 8 14 20 24 30 e 40

mgL

Medir 50 mL do padratildeo 1 para um matraz Colocar a barra magneacutetica dentro do matraz e

iniciar a agitaccedilatildeo da soluccedilatildeo Adicionar 10 mL de soluccedilatildeo tampatildeo e 1 medida de micro-

espaacutetula de cristais de cloreto de baacuterio (BaCl2) Iniciar imediatamente a contagem do tempo

com um cronoacutemetro Agitar a soluccedilatildeo durante 60 + 2 s a velocidade constante Verter um

pouco de soluccedilatildeo para uma cuvete colocar no espectrofotoacutemetro ou nefeloacutemetro e medir a

turbidez ao fim de 5 + 05 min

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees

Preparaccedilatildeo da amostra

Preparar a amostra da mesma forma descrita anteriormente para os padrotildees Se a amostra

tiver uma concentraccedilatildeo muito elevada deveraacute proceder agrave diluiccedilatildeo preacutevia adequada Se houver

mateacuteria em suspensatildeo proceda agrave sua filtraccedilatildeo Cada amostra deve ser preparada pelo menos

em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de SO42-

na(s) amostra(s) apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos

vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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40

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T9 Determinaccedilatildeo da carecircncia bioquiacutemica de oxigeacutenio em aacutegua residual e

aacutegua de rio

Introduccedilatildeo

A Carecircncia Bioquiacutemica de Oxigeacutenio (CBO ou do inglecircs BOD) define-se como a quantidade de

oxigeacutenio dissolvido OD habitualmente expresso com as unidades em mgL que eacute consumido

durante a oxidaccedilatildeo bioloacutegica aeroacutebia da mateacuteria orgacircnica eou inorgacircnica contida na amostra

apoacutes incubaccedilatildeo a 20 oC em ambiente escuro Este meacutetodo aplica-se a todas as aacuteguas cuja CBO

seja igual ou superior a 3 mgL e natildeo ultrapasse os 6000 mgL Para valores superiores o

meacutetodo eacute ainda aplicaacutevel No entanto os erros decorrentes das diluiccedilotildees necessaacuterias implicam

que os resultados sejam encarados com precauccedilatildeo

Os resultados obtidos resultam de um conjunto de acccedilotildees quiacutemicas e bioquiacutemicas pelo que

natildeo possuem o caraacutecter rigoroso e sem ambiguidade dos que se obtecircm atraveacutes de um meacutetodo

quiacutemico envolvendo processos bem determinados como a CQO No entanto fornecem-nos

uma indicaccedilatildeo que permite avaliar a qualidade duma aacutegua

A presenccedila de certas substacircncias pode influenciar os resultados Assim substacircncias toacutexicas

para os microrganismos como bactericidas metais pesados ou cloro livre podem inibir a

oxidaccedilatildeo bioquiacutemica As algas eou os microrganismos nitrificantes podem conduzir a

resultados mais elevados

O meacutetodo baseia-se na determinaccedilatildeo do OD (oxigeacutenio dissolvido) de uma amostra de aacutegua

antes e depois de incubada A incubaccedilatildeo em frasco completamente cheio e rolhado eacute feita a

uma temperatura controlada e na obscuridade durante 5 dias O caacutelculo da massa de O2

consumida por litro de aacutegua exprime a CBO5 Cada pessoa origina diariamente em meacutedia 50 g

de CBO5

As aacuteguas naturais natildeo poluiacutedas tecircm um valor de CBO5 normalmente compreendido entre 1 e 3

mgL

Antes de se proceder agrave incubaccedilatildeo a amostra de aacutegua deve ser neutralizada e diluiacuteda com

quantidades variaacuteveis de uma aacutegua de diluiccedilatildeo rica em OD e em microrganismos aeroacutebios com

ou sem repressor da nitrificaccedilatildeo conforme o desejado Devem ser executados

simultaneamente ensaios de controlo do meacutetodo utilizando uma soluccedilatildeo-padratildeo de Glucose

e Aacutecido glutacircmico O oxigeacutenio dissolvido OD eacute um dos paracircmetros mais importantes em

sistemas aquaacuteticos participando em processos bioloacutegicos e quiacutemicos de oxidaccedilatildeo Eacute um bom

indicador da ldquosauacutederdquo de um rio A actividade microbiana crescente por excesso de mateacuteriaorgacircnica torna o meio aquaacutetico hostil agrave macroflora e fauna natural (a truta morre se OD lt 4

mgL) Um sistema eacute saudaacutevel se OD = 090 ODsat para temperatura e salinidade normais

mas eacute muito poluiacutedo quando OD = 050 ODsat Os cipriniacutedeos exigem OD ge 50 mgL enquanto

que os salmoniacutedeos bastante mais exigentes necessitam de OD ge 70 mgL Nas descargas

muito poluentes satildeo os salmoniacutedeos os primeiros a morrer

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

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A temperatura influencia a concentraccedilatildeo de oxigeacutenio de saturaccedilatildeo sendo OD tanto menor

quanto mais elevada for a temperatura da aacutegua a 10 oC (aacutegua do mar) ODsat = 90 mgL mas

ODsat= 67 mgL a 25 oC A pressatildeo atmosfeacuterica tem um efeito inverso mas eacute normalmente

menos acentuado Para processos bioloacutegicos aeroacutebios o valor de referecircncia miacutenimo de OD

anda agrave volta de 40 mgL mas a sobressaturaccedilatildeo acima de 110 tambeacutem pode ser

prejudicial para a vida aquaacutetica

Nos ensaios de campo a mediccedilatildeo de OD deve ser feita imediatamente no local registando-se

tambeacutem a temperatura e a pressatildeo atmosfeacuterica para posterior correcccedilatildeo do valor Haacute sondas

e registadores que jaacute apresentam o valor de OD corrigido apresentando-o tanto em

percentagem de saturaccedilatildeo como em mgL

Os contaminantes orgacircnicos provecircm de substacircncias orgacircnicas naturais insecticidas herbicidas

e outros quiacutemicos usados na agricultura Efluentes urbanos e industriais tambeacutem contribuem

em quantidades variaacuteveis Efluentes industriais orgacircnicos toacutexicos tecircm um duplo efeito negativo

na vida aquaacutetica A CBO5 dum esgoto domeacutestico em meacutedia natildeo eacute muito elevada rondando os

300 mgL Os efluentes das induacutestrias de lacticiacutenios pelo contraacuterio tecircm valores que facilmente

atingem 3000 mgL (dez vezes mais) podendo ser ainda bastante mais altos dependendo do

processo

O COT meacutetodo bastante mais caro daacute uma expressatildeo mais directa mais raacutepida e mais exacta

do que a CBO (o meacutetodo mais lento) ou a CQO Muitos compostos oxidados pelo dicromato

natildeo satildeo biodegradaacuteveis pelo que a CBO subestima o valor de oxigeacutenio necessaacuterio para a

oxidaccedilatildeo completa No entanto haacute aacutelcoois que o dicromato natildeo oxida mas satildeo biodegra-

daacuteveis A CQO tambeacutem natildeo daacute qualquer informaccedilatildeo sobre a cineacutetica (normalmente de

primeira ordem) de degradaccedilatildeo natural Uma razatildeo CBOCQO elevada sugere uma grande

proporccedilatildeo de material biodegradaacutevel

Neste trabalho pretende-se utilizar o meacutetodo do OXITOPreg Pela acccedilatildeo microbiana a mateacuteriaorgacircnica eacute consumida e haacute consumo simultacircneo de oxigeacutenio O CO2 que eacute libertado eacute

absorvido em pellets de NaOH que se colocam na parte interior da tampa de frascos de

incubaccedilatildeo onde o equipamento regista e armazena os valores de pressatildeo que se geram no

ldquoheadspacerdquo dos frascos Se o volume de amostra for adequado agrave sua concentraccedilatildeo e ao

tamanho do frasco a quantidade de oxigeacutenio que fica armazenado no ldquoheadspacerdquo do frasco eacute

suficiente para que o seu decreacutescimo seja detectado e a partir dele se possa calcular a carecircncia

bioquiacutemica de oxigeacutenio ao fim de 5 dias (BOD5 ou CBO5) O meacutetodo baseia-se entatildeo na

mediccedilatildeo da pressatildeo no espaccedilo gasoso do frasco de incubaccedilatildeo acima da amostra liacutequida

durante 5 dias com registo diaacuterio automaacutetico desse valor O valor da pressatildeo eacute convertido em

diacutegitos entre 00 e 40 Valores entre 40 e 50 ainda satildeo registados mas jaacute satildeo valores pouco

exactos Os diacutegitos multiplicados pelo factor correcto permitem obter a CBO5 expressa emmgL O consumo de O2 reflecte-se num abaixamento da pressatildeo que lhe eacute proporcional O

CO2 resultante da oxidaccedilatildeo do carbono reage com NaOH sendo anulado o seu efeito na

pressatildeo Este meacutetodo aplica-se directamente a todas as aacuteguas cuja CBO seja inferior a 4000

mgL

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35

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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36

Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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40

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Tampas OxiTopreg

Agitadores magneacuteticosPlaca de agitaccedilatildeo

Incubadora WTW Model TS 6062 Esta incubadora possui uma unidade de microcontrolo da

temperatura (TMC ndash Temperature Microcontrol Unit) que garante temperaturas estaacuteveis de

20 oC plusmn 1 oC Quando se liga o interruptor as quatro tomadas agrave prova de choque do interior

recebem potecircncia (230 V 50 Hz)

Medidores Oxitopreg Existem medidores (iguais quanto ao funcionamento) de cor amarela e de

cor verde Fazem a mediccedilatildeo da pressatildeo por recurso a sensores electroacutenicos A sua funccedilatildeo

AUTO TEMP faz o controlo do ajuste da temperatura e iniacutecio automaacutetico da mediccedilatildeo (entre 1h

e 3h) A temperatura T das amostras deve situar-se no intervalo 15oC le T le 20oC Durante os

cinco dias de incubaccedilatildeo o Oxitopreg mede e guarda os valores da pressatildeo diariamente e

apresenta os diacutegitos correspondentes para o caacutelculo da CBO O valor actual eacute o que aparece no

medidor depois de se pressionar o botatildeo M durante cerca de 1 s Aleacutem do M tem apenas

mais o botatildeo S

Frascos de anaacutelise vidro acircmbar (510 ml)

Provetas

Hidroacutexido de soacutedio (pellets)

Amostra de aacutegua residual domeacutestica

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

Selecccedilatildeo do volume de amostra

Medir um volume de amostra adequado para os frascos de incubaccedilatildeo A tabela 1 traduz a

relaccedilatildeo entre o volume de amostra e o factor de conversatildeo Normalmente as aacuteguas residuais

domeacutesticas natildeo contecircm substacircncias toacutexicas ou inibidoras do crescimento microbiano Contecircm

por norma sais minerais e microrganismo em quantidade suficiente Sob estas condiccedilotildees a

determinaccedilatildeo da CBO5 com o sistema Oxitopreg eacute possiacutevel sem que haja necessidade da diluiccedilatildeo

das amostras

Para escolher a gama de concentraccedilotildees esperada estime o valor de CBO5 esperado para a aacutegua

residual a analisar (aprox 80 do valor do CQO)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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20102011

40

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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Tabela 1 Volume de amostra e correspondente factor de conversatildeo

Volume de amostra (mL)Gama de concentraccedilotildees

esperadas (mgl)Factor

432 0-40 1

365 0-80 2

250 0-200 5

164 0-400 10

97 0-800 20

435 0-2000 50

Determinaccedilatildeo

Iniciar a mediccedilatildeo premindo os dois bototildees simultaneamente durante cerca de 2 s (ateacute

aparecer 00) Os valores armazenados de anteriores mediccedilotildees apagam-se

Colocar duas pastilhas de NaOH (ou equivalente noutro formato numa quantidade de cerca de

400 mg) em cada frasco por baixo do medidor na zona alta da fase gasosa dentro do

pequeno saco de borracha que tambeacutem serve de vedante Esta introduccedilatildeo tem por finalidade

remover todo o CO2 que se forme no processo Natildeo deve nunca sair do saco e ser misturado

com a amostra pois provocaria uma alteraccedilatildeo draacutestica do pH

Fixe os medidores aos frascos de incubaccedilatildeo rodando ateacute apertar bem

Colocar o conjunto nos tabuleiros magneacuteticos da incubadora com uma barra magneacutetica em

cada frasco

Ligar os tabuleiros atraveacutes dos respectivos transformadores agraves tomadas existentes no interiorda incubadora As amostras satildeo identificadas pela posiccedilatildeo nos tabuleiros e com etiquetas

Efectuar a leitura ao fim de 5 dias

Tratamento dos resultados

Calcule a CBO5 nas amostras apresentando a meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios

realizados

Para o caacutelculo da CBO5 em cada frasco basta multiplicar o valor dos diacutegitos do dia 5 pelo

factor de conversatildeo correspondente (Tabela 1)

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Operation of the Single Measuring System Oxitopreg Instruction manual WTW (2004)

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37

T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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T10 Determinaccedilatildeo de foacutesforo total e soluacutevel em aacutegua residual e aacutegua de

rio

Introduccedilatildeo

O foacutesforo ocorre nas aacuteguas naturais principalmente sob a forma de fosfatos (ortofosfatos

fosfatos condensados e fosfatos orgacircnicos) e pode encontrar-se dissolvido em material

particulado e nas ceacutelulas de organismos aquaacuteticos

As principais fontes de foacutesforo nas aacuteguas satildeo os tratamentos efectuados em algumas aacuteguas de

consumo as utilizaccedilotildees domeacutesticas e industriais (lavagem e aacutegua de aquecimento) as

aplicaccedilotildees efectuadas nos terrenos agriacutecolas e a decomposiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O principal problema associado com a presenccedila de fosfatos na aacutegua eacute a eutrofizaccedilatildeo que ele

pode promover

As anaacutelises de foacutesforo em aacutegua compreendem dois tipos gerais de procedimentos de anaacutelise adeterminaccedilatildeo directa dos ortofosfatos dissolvidos e a conversatildeo das diferentes formas de

foacutesforo existentes em ortofosfatos dissolvidos e sua subsequente determinaccedilatildeo A filtraccedilatildeo

atraveacutes de membrana de 045 microm de diacircmetro de poro permite separar as formas dissolvidas

(ou soluacuteveis) das formas suspensas Os fosfatos que respondem directamente agrave reacccedilatildeo

colorimeacutetrica denominam-se fosfatos reactivos e podem ocorrer quer na forma suspensa quer

na dissolvida A determinaccedilatildeo dos fosfatos reactivos pode ser efectuada atraveacutes do meacutetodo do

aacutecido ascoacuterbico em que o aacutecido fosfomoliacutebdico formado na reacccedilatildeo com os fosfatos eacute

reduzido pelo aacutecido ascoacuterbico formando-se um composto azul fortemente corado Com este

meacutetodo e com ceacutelulas espectrofotomeacutetricas de 1 cm de percurso oacuteptico eacute possiacutevel dosear

foacutesforo na gama de concentraccedilotildees dos 015 aos 13 mgL

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Membranas de filtraccedilatildeo de 045 microm de diacircmetro de poro

Sistema de filtraccedilatildeo por vaacutecuo

Material volumeacutetrico

MatrazesEspectrofotoacutemetro

Aacutecido sulfuacuterico 5 N diluir 70 mL de aacutecido sulfuacuterico concentrado a 500 mL com aacutegua destilada ndash

soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo reagente de antimoniltartarato de potaacutessio (K(SbO)C4H4O612 H2O) ndash dissolver 13715

g de K(SbO)C4H4O612 H2O em 500 mL de aacutegua destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

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T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

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Soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia dissolver 20 g de (NH4)6Mo7O244H2O em 500 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico 01 M dissolver 176 g de aacutecido ascoacuterbico em 100 mL de aacutegua

destilada esta soluccedilatildeo eacute estaacutevel durante 1 semana a 4degC ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Reagente combinado para obter 100 mL de reagente combinado misturar 50 mL de H2SO4 5N5 mL de soluccedilatildeo de antimoniltartarato de potaacutessio 15 mL de soluccedilatildeo de molibdato de amoacutenia

e 30 mL de soluccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico Misture bem pela ordem indicada e ateacute obter soluccedilatildeo

liacutempida Este reagente eacute estaacutevel durante 4 h

Soluccedilatildeo matildee de fosfato 50 mg PL

Indicador de fenolftaleiacutena

Amostra de aacutegua residual

Amostra de aacutegua de rio

Procedimento experimental

A partir da soluccedilatildeo matildee prepare 100 mL de uma soluccedilatildeo padratildeo de fosfato 25 mgL e de

seguida prepare 5 soluccedilotildees padratildeo (100 mL de cada) com concentraccedilotildees desde os 015 aos 10

mg PL

Filtre a quantidade suficiente de amostra de forma a poder determinar o teor de foacutesforo

reactivo soluacutevel e suspenso

Meccedila rigorosamente 500 mL de padratildeo (ou amostra) para um matraz Adicione 1 gota de

indicador de fenolftaleiacutena Caso a soluccedilatildeo fique rosa adicione H2SO4 gota e gota ateacute a soluccedilatildeo

ficar incolor Adicionar 80 mL de reagente combinado e agite Aguarde 10 min (30 min maacutex) eleia absorvacircncia a 880 nm usando um branco de reacccedilatildeo para acertar o zero do

espectrofotoacutemetro no caso dos padrotildees e a amostra sem reagente no caso da amostra

Repetir o procedimento anterior para todos os padrotildees e de seguida para as amostras Analise

tanto as amostras como os padrotildees em duplicado

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de foacutesforo reactivo total e soluacutevel na(s) amostra(s) apresentando a

meacutedia e desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

572018 QA Protocolos Laboratoriais TurmaB - slidepdfcom

httpslidepdfcomreaderfullqa-protocolos-laboratoriais-turmab 4041

Microbiologia e Quiacutemica Ambiental

CET - Anaacutelises Quiacutemicas e Bioloacutegicas (ESTiG - IPB)

Paulo Herbert

20102011

39

T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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20102011

40

Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)

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39

T11 Determinaccedilatildeo de cloro residual livre em aacutegua potaacutevel e aacutegua de

piscina

Introduccedilatildeo

A adiccedilatildeo de cloro a aacuteguas e aacuteguas residuais tem como principal propoacutesito destruir ou

desactivar microrganismos patogeacutenicos Um segundo ldquobenefiacuteciordquo sobretudo no caso da aacutegua

potaacutevel adveacutem do facto do cloro reagir com a amoacutenia ferro manganecircs sulfuretos e algumas

substacircncias orgacircnicas presentes No entanto a cloraccedilatildeo pode produzir tambeacutem efeitos

negativos atraveacutes da formaccedilatildeo de compostos organoclorados carcinogeacutenicos

O cloro aplicado a aacuteguas quer na forma molecular quer na forma de hipoclorito (ClO-) sofre

hidroacutelise e origina em simultacircneo cloro livre aacutecido hipocloroso (HClO) e aniatildeo hipoclorito

A proporccedilatildeo relativa de cada uma destas espeacutecies depende do pH e da temperatura sendo

que ao pH da maioria das aacuteguas predominam o aacutecido hipocloroso e o hipoclorito

Material e meacutetodos

Material e Reagentes

Balotildees volumeacutetricos de 100 mL

Pipetas volumeacutetricas

Espectrofotoacutemetro UV-Vis

Soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato Dissolver 24 g de Na2HPO4 e 46 g de KH2PO4 em 100 mL de aacutegua

destilada que conteacutem 800 mg de EDTA Completar com aacutegua destilada ateacute 1000 mL e

estabilizar com 20 mg de HgCl2 ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo de DPD (p-amino-NN ndash dietilanilina) pesar 15 g de sulfato de DPD (ou 1 g de oxalato

de DPD) e dissolver em aacutegua destilada isenta de cloro e que conteacutem 8 mL de soluccedilatildeo de

H2SO4 (13) adicionar 200 mg de EDTA agitar e perfazer o volume de 1000 mL guardar em

frasco de vidro castanho preparar no proacuteprio dia ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Soluccedilatildeo matildee de permanganato de potaacutessio ndash dissolver 891 mg de KMnO4 em 1000 mL de aacutegua

destilada ndash soluccedilatildeo jaacute preparada

Amostra de aacutegua da piscina

Amostra de aacutegua potaacutevel

Procedimento experimental

Preparar 100 mL de soluccedilatildeo A da seguinte forma diluir 10 mL da soluccedilatildeo matildee de KMnO4 em

100 mL de aacutegua

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

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Preparaccedilatildeo dos padrotildees

Preparar em balotildees de 100 mL uma seacuterie de padrotildees contendo respectivamente 005 05 1

2 3 e 4 mgL de cloro sabendo que 1 mL da soluccedilatildeo A de KMnO4 quando diluiacuteda a 100 mL

origina 1 mgL de cloro em reacccedilatildeo com o DPD

Determinaccedilotildees

A 100 mL de amostra (ou padratildeo) adicionar 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de fosfato e 50 mL de

soluccedilatildeo DPD No caso das amostras pode ser necessaacuterio ajustar o pH a 62-64

Traccedilar a curva de calibraccedilatildeo lendo absorvacircncias a 515 nm Ler a absorvacircncia das amostras

Preparar um branco contendo 100 mL de aacutegua destilada e 50 mL da soluccedilatildeo tampatildeo de

fosfato e 50 mL de soluccedilatildeo DPD

Tratamento dos resultados

Calcule a concentraccedilatildeo de cloro livre na(s) amostra(s) apresentando se possiacutevel a meacutedia e

desvio padratildeo dos vaacuterios ensaios realizados

Compare o valor obtido com referecircncias encontradas na legislaccedilatildeo eou literatura

Bibliografia

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20ordf ed (1999)