Química das Águas

Professor: José Tiago Pereira Barbosa2013

Química das Águas

Química de Oxidação-Redução em Águas Naturais

Reações de Oxidação - Redução

Reação de óxido-redução é aquela que ocorre com transferência de elétrons, mas como não conseguimos enxergar os elétrons o Nox mostra o que ocorre com os elétrons, portanto, se ocorrer variação do Nox teremos uma reação de óxido-redução.

2 Mg(s) + O2(g) 2 MgO(s)

  0  0  +2 -2

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Química de Oxidação-Redução em Águas Naturais

O Oxigênio Dissolvido (O2 diss)

O oxigênio molecular é o agente oxidante mais importante em águas naturais;

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Química de Oxidação-Redução em Águas Naturais

O Oxigênio Dissolvido (O2 diss)

Semi-reações que ocorrem com O2diss em solução ácida e neutra, respectivamente:

O2(aq) + 4H+(aq)

+ 4e- → 2H2O O2(aq)

+ 2H2O + 4e- → 4OH-(aq)

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Química de Oxidação-Redução em Águas Naturais

O Oxigênio Dissolvido (O2 diss)

O oxigênio se dissolve nas águas naturais proveniente da atmosfera, devido à diferença de pressão parcial;

Outra fonte importante de oxigênio nas águas é a fotossíntese de algas;

Devido à diminuição da solubilidade dos gases com o aumento da temperatura, águas de rios ou lagos aquecidas artificialmente apresentam a chamada poluição térmica;

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Química de Oxidação-Redução em Águas Naturais

Demanda de Oxigênio

Matéria orgânica (MO): substância de origem animal ou vegetal que sofre o processo de oxidação causado pelo O2 diss na água;

Ex.: Oxidação da matéria orgânica (MO) na forma de carboidrato (fibras de plantas);

CH2O(aq) + O2(aq)

→ CO2(g) + H2O(aq)

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Química de Oxidação-Redução em Águas Naturais

A oxigenação da água em corpos hídricos ocorre através do processo de aeração, porém, a água estagnada ou de regiões profundas apresenta baixo índice de O2 diss ou em alguns caso a anoxia completa;

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Como determinar a demanda de Oxigênio Dissolvido (O2

diss)

Pode ser determinado por:

Titulação (Método de Winker)

Eletrodo sensível ao O2

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Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)

É a quantidade de O2 diss consumido em uma

amostra de água necessária para oxidar a MO degradada pela ação de micro-organismos sob condições aeróbicas (período de 5 dias a 20ºC - DBO5);

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Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)

Incuba-se a amostra com micro-organismos em frasco âmbar a 20ºC por cinco dias com pH ajustado entre 6,5 – 8,5 repetindo-se a medida de (O2) após esse período;

A DBO5 é calculada pela diferença entre a

quantidade de O2 diss determinada no momento

da coleta e após 5 dias de incubação com os micro-organismos;

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Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)

A DBO5 média para água superficial, não

poluída é de ~0,7 mg O2 L-1.

DBO expressa a quantidade de O2 utilizada

por micro-organismos aeróbios para oxidar biologicamente a MO.

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Demanda Química de Oxigênio (DQO)

É um parâmetro empregado para avaliar a MO em águas superficiais e residuárias passível de ser consumida (quimicamente) em oxidações aeróbicas;

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Demanda Química de Oxigênio (DQO)

Um alto valor de DQO indica grande quantidade de (MO) e baixa de (O2), sendo

esse aumento de DQO resultado de despejos industriais;

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Demanda Química de Oxigênio (DQO)

Utiliza-se o método de oxidação química da MO, empregando-se excesso de forte oxidante K2Cr2O7 a quente, em meio ácido e tendo como

catalisador Ag2SO4;

MO + Cr2O72- + H+ ↔ 2Cr3+ + CO2

+ H2O

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Demanda Química de Oxigênio (DQO)

Titula-se o Cr2O72- residual com solução

padronizada de FeSO4 tendo como indicador a

ferroína;

A quantidade de MO oxidável expressa como equivalente em oxigênio é proporcional à quantidade de Cr2O7

2- consumida e pode ser

entendida como uma medida da quantidade da MO;

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Demanda Química de Oxigênio (DQO)

A determinação da DQO é mais simples e mais rápida, principalmente se tratando de controle ou ETE´s;

Entretanto, os resultados podem ser alterados devido a presença de interferentes que podem sofrer oxidação tais como cloretos, nitritos;

DQO expressa a quantidade de O2 utilizada

para oxidar quimicamente a MO.

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DBO x DQO