1) O que é solução-padrão? Por que nem todas as soluções são padrão? 2) O que é padronização? Quando ela é necessária?
3) O que é padrão primário? Quais os requisitos para que uma substância seja um padrão primário? Por que é preciso secá-lo antes de sua utilização? 4) Por que NaOH e HCl não são padrões primários?
5) O que é transferência quantitativa?
6) Quais dos equipamentos utilizados nestas práticas devem estar necessaria- mente secos: espátula, recipiente de pesagem, balão volumétrico, bastão de vidro, funil, pipeta, erlenmeyer e bureta.
4.7 Protocolos de análises químicas
4.7.1 Determinação gravimétrica de níquel por
precipitação com dimetilglioxima
Neste tópico, apresentam-se protocolos de análise química para as principais variáveis químicas que precisam ser monitoradas em águas de superfície (rios e lagos) e residuárias (efluentes). Os protocolos descritos a seguir se basearam em métodos da literatura (Standard Methods).
Já foi salientado que os métodos gravimétricos e volumétricos constituem a base da química analítica clássica. Claramente, a volumetria é a preferida, particularmente quando suas aplicações foram estendidas aos métodos com- plexométricos, mas mesmo assim sofreram um declínio em seu uso. Os méto- dos instrumentais na maioria dos casos substituíram os procedimentos mais demorados, em especial os gravimétricos, com seus problemas inerentes relativos à formação de precipitados que são difíceis de filtrar e são contami- nados por impurezas adsorvidas ou ocluídas.
O método se baseia na precipitação do níquel mediante adição, à solução quente e fracamente ácida manter o íon níquel, de uma solução de dimetilglioxima a 1% em etanol e posterior tratamento com leve excesso de solução de amônia.
2+ +
Ni + 2C H O N + 2NH Ni(C H O N ) + 2NH 4 8 2 2 3 4 7 2 2 2(s) 4
o
O precipitado é lavado, dessecado a 100-120 C e pesado como Ni(C H O N ) . 4 7 2 2 2
A dimetilglioxima é quase insolúvel em água, de modo que somente um leve excesso de precipitante deve ser usado; 1 ml de solução de dimetilglioxima a 1% precipita 0,0025 g de níquel.
O precipitado é solúvel em ácidos minerais, em soluções alcoólicas que conte- nham mais de 50% de etanol (em volume), em água quente e em soluções amoniacais concentradas; porém, é insolúvel em solução de amônia diluída, em solução de sais amoniacais e em solução diluídas de ácido acético-acetato de sódio. Deve-se exercer um controle do excesso de solução alcoólica de dimetilglioxima usada. Se um grande excesso é adicionado, a concentração de álcool se torna elevada o bastante para dissolver quantidade apreciável de dimetilglioximato de níquel, levando a resultado baixo. Entretanto, se a con- centração de álcool se tornar muito baixa, algo do reagente pode precipitar, levando a um erro positivo.
Procedimento
- Você deve iniciar a análise com base em uma amostra de níquel (em solução, balão volumétrico de 100 mL).
- Dilua até a marca de calibração do balão, com água destilada. - Homogeneize a solução.
- Lave e marque dois cadinhos de vidro sinterizado.
- Leve-os a peso constante, secando-os a 110 C por pelo menos 1 hora (deixe esfriá-los em dessecador antes de pesar).
- Pipete duas alíquotas de 25,00 mL da amostra, colocando-as em béquer de 400 mL, dilua a 200 mL com água destilada e adicione 1 a 5 gotas de HCl concentrado para que o pH fique entre 2 e 3 .
- Aqueça entre 80-85 C e adicione 20 g de ureia a cada amostra . - Adicione 50 mL de uma solução 1% de dimetilglioxima (em 1-
propanol), aquecida até 60 C, a cada solução.
- Cubra cada béquer com vidro de relógio e aqueça-o aproxima- damente por uma hora a 80-85 C.
- Teste o pH com papel indicador universal, o qual deve estar acima de 7. Caso contrário, adicione uma gota de solução de NaOH, ou mais, até pH > 7.
- Resfrie a solução a temperatura ambiente e deixa-a em repouso por 2 a 3 horas.
- Filtre cada solução em um cadinho de placa porosa já aferido, sob sucção.
- Lave o béquer e o precipitado no filtro com pequenas porções de água destilada, até que a água de lavagem não dê mais tese positivo para cloreto.
- Seque o cadinho na trompa de vácuo por alguns minutos e na estufa a 130 C por 2 horas.
- Deixe esfriar em dessecador por 30 minutos e pese cada cadi- nho.
- Calcule o teor de níquel em cada alíquota, tire a média, que só será representativa se a diferença relativa entre as determina- ções for menor que 1%. O precipitado seco tem composição
-1
Ni(C H O N ) (288,92 g.mol ). 4 7 2 2 2
Cálculo do teor de níquel na amostra
contido no volume da pipeta utilizada para a tomada da alíquota (25,0 mL), tem-se então que:
Em que
-1
58,71 g mol é a massa molar do
-1
Ni 288,92 Ni(C H O N ) g mol é a 4 7 2 2 2
massa molar do Ni(C H O N )4 7 2 2 2
X x 1.000 x 58,71 25,00 x 288,92 -1
C Ni+2 (g L ) =
4.7.2 Determinação de resíduos ou sólidos:
série completa (gravimetria)
Todos os contaminantes presentes na água, com exceção dos gases dissolvi- dos, contribuem para a carga de sólidos. De modo simplificado, os sólidos podem ser classificados de acordo com:
suas características físicas (tamanho e estado):
3 - Suspensos (1 m < tamanho < 10 m); -3 - Coloidais (10 m < tamanho < 1m); -6 -3 - Dissolvidos (10 m < tamanho < 10 m) .
A divisão dos sólidos por tamanho é sobretudo uma divisão prática. Por con- venção, diz-se que as partículas de menor dimensão, capazes de passar por um papel de filtro de tamanho especificado, correspondem aos sólidos dissolvidos, enquanto as de maior dimensão, retidas pelo filtro são consideradas sólidos
em suspensão. A rigor, os termos filtráveis e não filtráveis são mais adequados.
Na faixa intermediária, situam-se os sólidos coloidais, de grande importância no tratamento de água, mas de difícil identificação pelos métodos simplifica- dos de filtração em papel. Assim, no resultado das análises de água, a maior parte dos sólidos coloidais acabam sendo considerados sólidos dissolvidos; o restante, sólidos em suspensão.
suas características químicas: - voláteis;
- fixos ou não voláteis.
Ao submeter os sólidos a uma temperatura elevada (550ºC), a fração orgânica é volatilizada, permanecendo após combustão apenas a fração inorgânica. Os
sólidos voláteis representam portanto uma estimativa da matéria orgânica nos
sólidos, ao passo que os sólidos não voláteis (fixos) representam a matéria inorgânica ou mineral.
•
• sua decantabilidade:
- em suspensão sedimentável - em suspensão não sedimentável
De uma maneira simplificada, consideram-se sólidos sedimentáveis aqueles de densidade maior que a da água, que sejam capazes de sedimentar por ação da força da gravidade em determinado período de tempo, quando o sistema está em repouso.
Os valores podem ser determinados e quantificados em relação ao seu volume (mL/L), através do cone Imhoff ou peso (mg/L), sendo o primeiro denominado de teste volumétrico e o segundo de gravimétrico. A fração que não se sedi- menta representa os sólidos não sedimentáveis (usualmente não expressos nos resultados da análise).