Análises físico-químicas de águas e fertizantes

UNIVERSIDADE

FEDER

57

SANTA

rATARINA

CENTRO DE

CiiINCIAS FiSTCAS

E

1ATEM4TTCAS

DEPARTAMENTO

DE

QUÍ.

MICA

RELAT6RIO

DE

EST4CIO:

AN4LISEE FÍS - CO-QUÍMICAS

DP

F

FERTTZANTF'S

EST4G70 DESENVOLVIDO

NO

LA3ORATóRIO

DA

CI7, ASr.

NO

Pr-RiODO

DE

MARÇO

A

JNIH0/9i

Coordenador:

Prof. Dr.

EchiR.rfio

Stadler

Estaciria:

Adrian

a

BIBUOTECt

F M

41

Florian6pol;s,

SO c

992.

TCC

UFSC

QMC

0002

Ex.1 BSCFM

AGRADECIMENTO

Ao fazer esta apresentaco, consigno meu reconheci - mento a todos os que colaboraram na execucgo do presente re - latário, principalmente os tecnicos

e

seus auxiliares dos

Servicos de Anlises F(sico-Ou(micas do Laborat6rio da CI - DASC, em especial os companheiros Leo de Oliveira, Marin&s Antoniolli

e

Dornelles Poseibon”

3: k4TIR o r.)1JC4() (I It It it II tt It It :I It It t 1 It tf et (I If lt 21 It tt f a sit it It ft tt If t: • f II n

1. PART E: 1E: X P R :E N T I... 11 11 11 11 11 n It 22 t2 11 11 11

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INTRODHC:x0

0 presente trabalho, resultado final do estagio curricular exigido para formaçgo de Bacharel em Química,

lizado no laboratório de Analises Físico-Quimicas da Compa - nhia Integrada de Desenvolvimento Agrícola do Estado de Santa Catarina - CIDASC, tem como principal objetivo evidenciar a

importancia da analise química no controle de qualidade.

Aqui iremos tratar de métodos quimico -analiticos

simples

e

precisos que contribuem para estabelecer correta - mente as características da materia -prima ou do produto cuja

qualidade se deseja determinar.

Particularmente, trataremos de analises quimicas de

agua

e

fertilizantes.

As quantidades

e

a natureza dos constituintes pre- sentes em aguas variam, principalmente, em funcgo da natureza

solo de onde sgo originarias, das condic .¡Ses climaticas

e

do grau de poluicgo que lhes 6 conferido, especialmente pelos despejos municipais

e

industriais. Uma analise completa de uma agua natural indicaria a presenqa de mais de cinquenta constituintes nela dissolvidos ou em suspensgo. Esses consti - tuintes sgo em geral sólidos dissolvidos ionizados, gases dissolvidos, compostos organicos dissolvidos, materia em sus - pensgo, incluindo microorganismos

e

mater ia coloidal.

Para se avaliar a qualidade de uma ggua ngo 6 pre-ciso se conhecerem todos os constituintes nela presentes. Pa-ra a indlistria existem determinaç'Jes especificas de acordo com cada caso.

A determinaqgo de alcalinidade, dureza, cloretos, am8nia, nitrato, ferro, fosfato

e

mangan&s for indica- c:i.ies da potabilidade da ggua que 6

o

que serg visto neste trabalho.

Os fertilizantes constituem, um dos mais poderosos meios de :Cu: a Agricultura pode dispor para conseguir

o

t: c) necessgrio aumento das suas produces.

As pLvIt -i, g semelhança dos outros seres vivos, s6 podem produzir se forem convenientemente alimentados. Alguns nutrientes vegetais sgo necessgrios gs plantas em quantidades mais elevadas e, na quase totalidade dos solos, ngo se encon - tram em quantidades suficientes, tornando -se indispensgvel aplicg-los sob a forma de adubos e. corretivos.

Os macronutrientes principais, cujas determinaCJes sergo explicadas no decorrer do relat6rio sgo nitrog&nio, fosforo

e

potgssio, que constituem O fertilizante "NPK".

Para garantir uma boa qualidade da anglise al6m de m6todos precisos 6 necessgrio que os analistas, conscienti - zem -se de sua importgncia no sistema, proc.ur .,-,mdo aprimorar -se cada vez mais, para melhor desempenhar suas funCjes.

I - PARTE EXPERIMENTAL

Principio das tecnicas utilizadas nas determinacaes fisicas quimicas em Anlises de 4gua

e

Fertilizantes.

i - vialuaatcla -

Na anlise volumetrica, o consti - tuinte desejado 6 determinado medindo sua capacidade de rea-cgo corn uma solurea-cgo de um reagente adequado em concentrarea-cgo exatamente conhecida. As solucaes de concentracgo exatamente conhecida usadas na volumetria so chamadas solucaes padraes. 0 peso da substancia a ser determinada é caiculada do volume da solucgo padrgo consumido aplicando -se as leis de estequio - metria.

A solucgo padrgo e usualmente adicionada com uma bureta. 0 process° de adicgo da solucgo padrgo ate que a reacgo esteja completa

6

chamado de titulacgo. A etapa criti - ca de uma titulacgo

6

a parte final, em que se procura loca - lizar

o

de equivaincia. Ouando a quantidade do constituinte presente

e

a quantidade adicionada do reagente sgo quimica - mente equivalentes, tem -se

o

ponto de equival&ncia (panto fi-nal tecirico). 0 fim da titulacgo deve, via de regra, ser

identificado por alguma mudanca, infalivel ao olho, produzida pela pr6pria substancia padrgo ou, mais usualmente, pela adi-cao de um indicador. Numa titulacgo ideal

o

ponto final visi-

vel coincide com o ponto final estequimetrico ou teórico.

C1s5ificaco das RiLa65es em Anilises Vo-lumetricas.

O metodos da anY:ilisc, volum6trica podem ser classificados de acordo com a natureza das reac'6es em que

baseiam.

a) Reacgo de neutralizacgo, ou acmetria e alcalimetria.

Em principio„ esta reacgo consiste na combinacgo de ions H+ e OH- com formacgo de agua. A volume - tria de neutralizacgo se aplica determinacgo, de substgn-cias de carater acido ou basic°. Os acidos sgo determinados

por titulacgo on soluces padr15es alcalinas e as bases, me - diante titulacgo com solug:6es padr .Jes acidas.

b) Reacgo de formacgo de complexos.

Estas dependem da combinacgo de (ons, outros que ngo o (on hidrog&nio e o on hidróxido, para for - mar um (on ou composto levemente dissociado.

0 acido etilenodiaminotetracético, co -

mumente sob a forma de sal dissddico de EDTA, um reagente muito importante para as titulac'jes com for aço de comple - xos.

c) Reacgo de precipitacgo

Esta baseia-se na formacgo de compostos 7

pouco soldveis.

Na

volumetria

de

precipitaçao,

o (on a deter

-

minar 6

precipitado por um outro de carga

oposta

oriundo da

soluçao padrgo. 0

mais importante

etodo volumetrico

de pre

-

cipitaggo 6

a

argentimetria, que utiliza

uma

solucgo padrgo

de nitrato de prata.

2 - aLavimetrla -

Na

ani:ilise gravimétrica,

o cons

-

tituinte

a determinar

6

separado dos demais presentes no ma-terial em

estudo,

na forma de uma fase

pura,

que

6,

entao

pe-sada.

A partir do peso desta

dltima acha

-se o peso do

consti -

tuinte

desejado. A

separaggo

do constituinte pode ser efetua- da por meios cl jvpoi

precipitaqao qu(mica,

volatizacao,

eletrodeposiçgo

ou

extraçao. Aqui,

falaremos da

gravimetria

por

precipitaçgo química.

Este

método 6

talvez, o mais

importante

no am-bit° da

analise gravimetrica.

Os

constituintes

a se

determi -

nar sgo precipitados

de uma

soluçao,

sob uma forma

tgo pouco

soldvel

que

ngo ocorra

uma perda

apreciavel

durante a sua

filtraçao

e

pesada.

3 - Qolcujjudj:L.La -

A

variaçgo

da intensidade da cor de um sistema com a

mudança

de

concentracgo

de um de seus componentes forma a base do que o

quimico chama, comumente,

anglise

colorimétrica.

A cor

6,

usualmente, devida a

formacao

de um composto

colorido pela adicao

de um

reagente

apropriado ou pode ser inerente do

constituinte

desejado propriamente

dito. A intensidade da cor pode, entao, ser comparada com que se obt6m tratando uma quantidade conhecida da substancia

do mesmo modo que o desconhecido.

colorimetria concerne a determinacao da con-centracao de uma substancia pela medida da absorcao relativa da luz, correspondente absorc:ao da concentracao conhecida da substancia. Na E'„QiQrMtria usa-se, geralmente, co- mo fonte de luz, luz branca natural ou artificial, e RS de - terminaCiies sao comumente feitas com instrumentos simples, chamados calorimetros ou comparadores de cor. Ouando se subs-titui a olho humano por uma celula fotoelétrica como detector

(eliminando assim grandemente os erros devidos ts caracteris-ticas pessoais de cada observador), o instrumento passa a ser designado comp color ;metro fatae16trica. Este 6 usualmente C mpregado com luz branca atrav6s de filtros, i y en, materiais na forma de placas coloridas de vidro, gelatina, etc.., que transmitem somente a regio espectral limitada de into:resse:: o nome fat5metra de

filtro

por vezes, aplicado a estes aparelhos.

Na

análise espectrafotam6trica 6 usada uma fon-te de radiacgo que per esfon-tender

o

trabalho regiao do ultravioleta do espectro. Para esta, escolhem-se comprimentos de onda definidos, que possuem uma largura de faixa menor do que inm. Este proLel,so requer a utilizacao de instrumento

maI s complicado e, consequentemente, mais dispendioso. 0 ins-trumento cujo nome 6 espectrafatZmetra, comp seu nome sugere,

14) compreende na realidade um

espectrametro e

um foti3metro.

0 espectr8metro 6ptico 6 um instrumento que possui um sistema 6ptico que produza dispersao it radiacao eletromagnética incidente, de modo que podem ser feitas medi-das da quantidade de radiacao transmitida em selecionados comprI mentos de onda da faixa expectral. 0 Tocomecro um dispositivo para a medida da intensidade da radiacao transmi - tI da, ou uma funcao desta quantidade. Quando combinados num espectrofot8metro,

o

espectr8metro

e o

fot8metro sao emprega - dos em conjuncao para produzir um sinal que corresponde a di - ferenca entre a radiagao transmitida de um material de

refe-r&ncia

e

aquela que

é

transmitida de uma amostra, nos compri - mentos de onda selecionados.

A principal vantagem dos métodos colorimétrico

e

espectrofotométrico 6 que eies fornecem meios simples para

O determinacao de quantidades diminutas de substncias. 0 -

in superior dos métodos colorimétricos 6, geralmente, a de - terminacao de constituintes presentes na ordem de grandeza de menos de i a 2 por cento.

4 -

E: t'

CIE

. Qhaua -

A fotometria de chama

é

um método espectroqu(mico baseado na medida da intensidade da radiacao emitida pelo elemento em estudo quando sua solucao

é

nebulizada, sob condices controladas, em uma chama.

Os elementos alcalinos

e

alcalino-terrosos, quando excitados em uma chama, emitem intensas radiaces na

"1!o1o.A.Ja4-soutlepte a souttepte so a4uawIed!nutAd 4so4uaw

-au:4 suffite seuade v27.1spxa a 3 00LT ap ep.Aap eiuepte AR -

-eutwnt! ap seEi op eweqp e oIdwaxa „lod "eweqp ep eAn4e.Jadwa4

ep apuadap so:pamata ap oAampu

"IaA)suasso4o.1 oA!ltsod -s!p op op!A4ata osIndw! o Ae.,14%!6a.„1 no Aep!pu! eAed o41awnA4 -su! wn (j. ga ₁ aAjsuasso4oj of\!4!sods!p o (a goess!wsueA4

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opuel„lodwop I:):) :40 ema4sts o (p geweqp ep oy..r.5npoAd e EARd A04 -snqwop 0 (D goenntos ep „topeztInqau no Aopeztwo4e o

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gIaA

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epetos! apod 074uawata wn ap nmeqp ap o.A4padsa o wn.A5a4ur

anb st:: :st svlp ewn AanbIeno

"sepeAedas a4uame8Aet A 4eJa6 ma 4a sextej se4ta.A4sa ma sepeA4uapuop 4oAlnadsa op IaAis!A

2 - DETERMINACE=ES FiSICO-QUÍMICAS

2.

1

- Anilises

de

agua

2.1.1 - Volumétricas

2.1.1.1.

alcalinidade

Chama-se de alcalinidade a capacidade qUe

a ggua possui de neutralizar gcidos. Esta capacidade 6 devida a presença de bases fortes, de bases fracas, de sais, de aci - dos fracos, tais como:: bicarbonatos, boratos, silicatos

e

fosfatos, de sais orgnicos, tais como

o

acido humico e, no caso de aguas polu(das, os acidos ac6tico, propi8nico

e

sul-fúrico. Em aquas superficiais a alcalinidade pode ser devida

presença de grande quantidade de algas, elas removem

o

di6- xi do de carbon° da ggua, elevando

o

pH da mesma. 49uas de caldeira

e

aquas tratadas quimicamente sempre apresentam al - calinidade devida a hidrdxidos

e

carbonatos. Embora sejam va-rias as substncias que Lunferem alcalinidade a agua, as pre - dominantes sgo os hidrcixidos„ os carbonatos

e

os bicarbona - tos. O conhecimento da alcalinidade 6 importante, no controle dos processos de coagulaçgo qu(mica das aguas, esgotos e aguas residuarias, no amolecimento de aguas

e

no controle da corrosgo.

Ainda, aicalinidade elevada aitera iam- bor da .ggua.

alcalinidade pode ser reduzida ou con-venientemente controlada pelos processos de dealcalinizaçao. Pode tambem ser totalmente removida por desmineralizaçao evaporacgo da

Para fins potveis a alcalinidade de uma

.

ggua ngo deve exceder a 250 ppm.

2.1.i.1.1. principio de determinaqgo

O metodo mais comumente empre - gado na determinacao de alcalinidade e o titulometrico ate pH

pre -fixado, sendo o final da tituiaçao determinado colorime - tricamente por indicadores, ou potenciometricamente.

alcalinidade 6 medida volu -

net peia titulagem da amostra d' ...gua com dc: cio sul-f6.rico ou clorídrico em presença de um indicador adequado e e expressa em termos de mg/1 de CaCo :3 .

Para determinaçao da alcalini -

dada total usa -5e o indicador alaranjado de metila, o qual apresenta os bicarbonatos, carbonatos e 1"idr6xidos. A alcali-nidade fenolftaleina, mede a fracao devida pai os hidreixidos

e a metade de carbonatos. A aicalinidade total mede o hidr6- xido, carbonato e bicarbonato.

1.4

2.1.1.1.2. tecnica de execucgo

Pipeta -se 100 ml da amostra de agua a analisar, em um frasco Erlenmeyer de 250

Adiciona -se 3 gotas de fenolf - taleina. Se a amostra se colorir de vermelho ou rosa, titu - la -se com HS0 4 0,02N (padronizado) até seu descoramento. No - ta -se

o

volume gasto como f.f.

Adiciona-se, entgo, 3 gotas de indicador misto. Se a amostra se colorir de cinza a azul, prossegue -se a

titulao at6

que a

mesma torne

-se rosa. Ano - ta -se

o

volume gasto do acido como "t".

Calcula -se a alcalinidade to-tal, bem como determina -se os teores de alcalinidades devidas aos ions específicos como seyue:;

Calculo da alcalinidadeg

a) Alcalinidade total, como carbonato de cal cio p.p.m.CaC0 a = volume total de x 10.

b) Espécies

i8nicas

e

alcalinidades corrc.:spondente

1) Se 'F' 'F' = I: n alcalinidade sera devida apenas a OH. p. p.m OH - (em termos de CaC0 a = f.f x 10.

2) Se 'E'.. F'., > 1/2 t, teremos 0H -

e

CO' - a ,

e

a alcalinidade serag

p.p.m.OH - (em termos de CaC0 1 ) = (2 •.• - t) x 10 - (em termos de CaC0 a ) = 2 (t-f.f) x 10

1.5 2) Se f.f = 1/2 t, teremos somente a aicalinidade

seré::

p.p.m = t x 10 (em termos de CaCo :a ).

4) Se f.f < i/2 t, teremos na é. gum HCO - E CO'2- vt ,

e

a al - calinidade serg::

P.P.m.0O 2- ,,,, (em termos de CaC0 ;3 ) = 2f.f x 10

P.p.m.HCO :3 (em termos de CaC0,3 ) = (t - 2f.f) x 10 5) Se f.f = 0

(isto

6,

a amostra

no

se tinge de

vermelho

pelo uso de fenolftaleina), teremos apenas HCO - v.,

e

a alcalinidade serg::

p.p.m = HCO - ta (em termos de CaCO.a ) = t x 10

Obs:: Os procedimentos de preparacgo dos reagentes utilizados nas determinacJies estgo no anexo i.

2.i.i.2.

Dureza total

Dureza 6

tida

como uma medida da capacida - de da égua de precipitar sabgo. Dos (ons comumente presentes na

égua,

os que precipitam sabgo sgo principalmente célcio

e

magnésio, mas também Ions de alumInio, ferro, mangan&s, es -

tr8ncio

e

zinco,

o

célcio

e

magnesio, porém,

amo

os que ocor-rem em concentraces mais significativas, por isso a dureza

é

dada pela concentracgo total de cglcio

e

magnésio, expressa na forma de carbonato de cglcio, embora também causem dureza os bicarbonatos, sulfatos, cloretos, nitvatos

e

silicatos.

:16

riquece -se de CO :„R produzido pelas bacterias,

e

com isso ocorre um abaixamento de pH, os carbonatos insoldveis s,Ao atacados

e

convertidos a bicarbonatos soldveis. Os sulfatos, cloretos

e

silicatos tambem se dissolvem.

As substncias que produzem dureza reagem com

o

sabgo formando compostos insoldveis

e

a espuma s6

rece depois de completada a precipitacgo dos sais responsg-vieis pela dureza. Isto significa que as gguas de dureza ele - vada consomem muito sabgo na limpeza em geral, alem de deixa - rem residuos insoldveis

e

causam corrosgo c incrustacgo em

instalacaes

e

canalizacaes.

0 uso de detergentes reduziu em muito as desvantagens do uso de gguas duras na limpeza

e o

desenvolvi-mento da quimica da ggua reduziu os problemas qUe as gguas duras causam no abastecimento industrial.

Para fins potgveis a dureza de uma ggua ngo deve exceder a 85 p.p.m.

:1 _{1 princípio de determinacgo}

0 process° consiste na titula-cgo da dureza com solutitula-cgo padrgo de EDTA 0,0i m. Este

gente forma complexos muito estgveis com o cgicio e magnesia bem coma com os outros ions que formam dureza. Em presenca de um indicador apropriado que revele quando todos os íons cau - sadores da dureza foram complexados, a titulacgo cum EDTA torna -se um process° muito eficiente e simples.

Geralmente u ,..a -se comp indica - dor

o

corante negro eriocromo T" , que PM SOlUCg.0 COM os

(ons Ca"

e

Mg" da amostra forma um complex° vermelho -vi - nho, em pH i0 4i. Pela adicgo de EDTA solucgo colorida, os (ons respons .áveis pela dureza sao complexados por este, rompendo as 3.igaC6es com

o

negro de eriocromo T. Este meca - nismo libera aos poucos

o

corante

e

no fim da reacao se veri - fica a mudanca da cor vinho pmra azul.

Este metodo apresenta bons

sultados sofrendo algumas interfer&ncias com alguns metais, tais como:: Fe, Al, Mn, Zn

e

P.

„ i

i.

..

„

t:

I c: a

d

e

E:x C 0

Pipeta-se 50 mi da amostra

e

adiciona-se i mi de solucao tampao

e

uma medida de negro de eriocromo T.

c I mento da cor azul int(i.ma.

fcirmula

Titula-se com EDTA ate

o

apare-

Calcula-se a dureza total pela

Dureza em termos

1

-

0 ED

TA

x 1.000.

.,:ossa.Adxa v?.tad oiplp ap nza.Anp n as-nInpIno

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0

OiSaUBEW

ap

eZaA110 -

8T

19 dureza calcio =

EDTA

•

(p.p.m) ml da amostra

A dureza de magnesio dada, subtraindo-se a dureza total da dureza de calcio.

Tipos de Dureza

Dureza total = dureza ocasionada pelos sais de calcio

e

magn6sio.

2. Dureza de magn6sio = dureza ocasionada pelos sais de mag-nésio.

3. Dureza de calcio = dureza ocasionada pelos sais de calcio. 4. Dureza de carbonato = dureza ocasionada por bicarbonatos. 0 aquecimento das aquas contend° bicarbonato de calcio ou de magn6sio perdem CO z? E precipitam

o

cabonato de calcio

e

ou de 13g1l6sio, removendo portanto os (ons causadores da dureza. Por este motivo, 6 tambem chamado de

dw-eza

tesARQ-

cAri.a.

5. Dureza de nao carbonato dureza devido e ulfato

e

clore -

to de calcio

e

de 3iiagn6sio. Este dureza nao

6

removida por

aquecimento. Da( ser chamada tambem de

dureZa

parmnQnta.

Sabemos que a alcalinidade de carbonato de uma agua se deve a ions

e

HCO v, - associados

20 de mg/1 de CaCO nl .

dureza tambem 6 expressa em mg/1 de CaCO :a

e

mede a quantidade de (ons Ca

e

19 associados

(ons CO m', SO.A - ,

Vimos tamb6m que a dureza de

carbonato 6 devida a presença de bicarbonatos de Ca

e

ou M9

e

que a dureza de ngo carbonato 6 devida e presença de Cl SO A - , NO 3 - de Ca - ou M9 4'.

Portanto;:

- Se a alcalinidade (CO: = + HCO - fa ) = duveza total, con -

cluímos que

a - dureza total = dureza de carbonato I:: - ngo tem dureza de ngo carbonato

a alcalinidade ± HrO a, - ) > dureza temos:: a - dureza total = dureza de carbonato

b - diferença se deve a presença de Na"

e

K' c - ngo tem dureza de no carbonato

- Se a alcalinidade <CO - fa ± HCO - fa ) < dureza total, temosr, a - dureza total = dureza de carbonato + dureza de

carbonato

b

- dureza carbonato = alcalinidade < CO,a -

e

ou HCO - ;3 )

dureza de ngo carbonato = dureza total - dureza de carbonato.

21 2.1.1.4 - Cloretos

Os cloretos ocorrem normalmente nas aguas naturais em quantidades muito variaveis. Sua presenca torna-se objetavel quando acima de 250 mg/l.

2.i.i.4.i. princrpio de determinacgo

Os cloretos sgo facilmente de - terminados, por meio de processos volumétricos empregando in - dicadores apropriados. A titulacgo

é

de precipitacgo

e

ba - seia -se na formacgo de sais pouco c:1 e,. A reacgo de

cipitacgo processa -se praticamente de forma quantitative no

ponto de equival&ncia

e

completa -se num tempo or

C urto, oferecendo condices pare uma conveniente sinalizacgo do ponto final.

A determinacgo dos pontos fi - nais destas reac'6es pode ser feita por diversos métodos. método de Mohr foi

o

utilizado, indica

o

ponto final pela formacgo de um precipitado colorido.

Método de Mohr - na titulacgo de uma solucgo neutra de, por exemplo, one cloreto com uma solucgo de nitrato de pr . :at:a., adiciona -se pequena quantidade de uma solucgo de cromato de potassio para servir como indi - cador. No ponto final, os ions cromato combinam -se com os ions prata pare formar

o

cromato de or vermelho, pouco so -

22 Este um caso de precipitaço fracionada sendo os dois sais pouco soldveis,

o

claret° de

prata com Ksol = i.2 x i0 -"

e o

cromato de prata com Ksol =

i,7 x 10 -i ', verifica se que

o

cloreto precipita primeiro

e

somente ap6s todo

o

cloreto precipitar teremos e precipitaço

do cromato de prata que e observado devido a mudança de cor.

e

LeLnic,J,

Pipeta-se 50 mi de amostra, an soluço indicadora de a cromato de Potssio 5% e titula-se com soluçgo padro de nitrato de prata 0,014iN. Fax-se

o

teor de cloreto da amostra pela expresso.

P.P.M de cloreto = ' 71

5,46

N X

_uusi..

mi da amostra

onde:: A = mililitros de AgNO ;:, gasto no amostra B = mililitros de AgNO ; , gasto no branco

2.i.2

- Colorim6trica

Para as determinages colorimétricas

utili-zou-se

o

espectrofometro B-320.

2.1.2.

1

. AmZni71

As 'guas que contem N. amoniacal sao con -

sideradas de poluicao recente

e

altamente perigosas Considera -se nitrog&nio Amon que existe como (on am8nio no equilíbrio.

NH 4 NH - ta + H'

2.i.2.1.i. princípios de determinacgo a. Metodo do Reativo de Nessier

Nessier prop 8s pela primeira vez, em 1856, uma solucao alcalina de iodeto de merciArio(II) em iode - to de potgssio, como reagente para determinacgo colorimetrica

de

am8nio -

Desde entgo, tem sido feitas wgrias modificacges no reagente.

Quando o reagente de 'I (V 6 adicio- nado a uma solucgo de sal de am8nio diluída,o am8nia libera -

da reage com

o

reagente mais ou menos rapidamente, mas ngo instantgneamente para formar um produto amarelo.

Esta reacao com

o

reagente de Nessler (uma solucao alcalina de tetraiodomercurato (II) de potgssio)

A •aissaN ap a4ua6ea.,! ap or. w *e 4 0 a o!pps ap oIdnp opaAe4Ae:4

ap oennyos ap tw T 4 0 as-euo!n!pv

.mesua ap soci1 4 wa

a „oy.4Aped

oennvo

v2p);.::p ap

4WØ4 as-e4ad!d

(0 .1 .4Wed "EtA

o30nAl.suon) olf:;nnnaxa ap wapAo -con

oeAlsowe

SLUM

-opu! zap!gAn4 no oy0e.,loton waJajuon anbAod AwaAaj-Aa4u! s!oon

-te a sopiapte Aseuo4an sun6tv -

"e!uowe

a/until:am

-as

e.,!!•uew ap .:•) t1:;»

ap a4ua6eaA won waffieaA anbAod Aseu!we

a

nu!zeAp!t! 4 eu!nly. 6 waAajAalr uI -

nanop

enEie n.Aed open!pu!

opo:law als3 -

sa4uaAajAa4uI

.enr,14;.pw!.,!oton oneu!mAa4ap e opue4tnn!j!p 4 e.,14sowe

e sp!flAn4 no AOD anb!unwon no apia6ea.,! o

WOD

wautqwon as anb

selnulsqns

AaAnoq

anb a.Adwas 4 eui4oA ap

a4oA4uon e.Aed opesn

.,tapod Aufiw T"0 e saAo!Jadns saJoIee,

1/6w c0 4 0 apsap e!ul.?.. we ap sapepI4uenb seuanbad Aeu!wAa4

-ap

itcl opesn Jas

ossano.Ad a4s3

•

I N

•

= 9-1N

•

6 H7.1

*-a!PurlAoscili2

'iit!upAlv ap "DUOD = x opuas

2'0

"sopuo!Duaw rD ac-opti'Puo!D!pl:.t 1*(7.;"1:2 w• op*epspu!

o4uaw!pa:JoAd o 7n.j. nAl,sow?. AanbInnb w.AYAd

v.tINAn:y *el') ri k: Y.4) oVua4qo spdv

0 'CYO WO O ttl " CI " XS - r • I 9 . o TO 9i "0 - H 61g"L = X CET"O - CET"0 h S6e.."0

I

0"Y3 ci 0,

I

9"T •K -- * ii :::: >.; .e.GT"0 SgT"0

I

0"T ci 9ET"0

I

8"0 0-. - VI :::: X _96/0"0 9"0 iZZ

0

"0

I

i7"0 2.66"0 = d 920"0 1 C"0 CET"O = cl 0001 "0

I

T"0

I

(w-d-d) VIOW,31 MAOSOV

I

0.0Vd1INUJN03

uwv ap ol..0 -eu!wJa4ap 'exed oy4Jp'ed vp.A.Ano v.?.

4ITsa

tA sn, 0puo ap cr.luatti!Adwon wa

?-1D4Iat 0 as-2:v* sovritAlw 0T sodV

-ua ap Inzn opunwAoj 4(onnaA np Aopnz!Inlnp) olpps ap oln!s

-sn.Ado.A4!u op waqwn4 a 041Aotpod!t4 • p ossapxa •p n'buasaAd nu AIouaj MOD a 15na.A nu!wn...totpouow

•CW.N • TY?2•N 0-10M + c HN

....I.

.10

.AOIDOUOM AVVII.A04. nAnd

801: Hd) ou!Fejtv: o!am ma '',",ou1Jo-A0Ip) ci!pps ap op!JoIpod

-!LI MOD i;í5 .,i n.,r4sown np ,t, HN cHN _1

nsndn:p wa as -nssapo.Ad v

(npn6Ins nnEin) o4n!ssn.Ado.A4!u op opol)w .174

-n„qsown n nAnd sopnlopn oyOeaA

ap pdwa4 a n.An4nAadwa4 ap saonlpuon snwsaw snu a4uawn4nxa v2p -nAndaAd „tas aAap on;nnAqiInp ap nA„InP v

.sopn4InsaA nnunAn6as ap sap,4sanb n4!ajaA nf:as nIa nAnd sasaw (s!as) 90 npnp n anb n!Pul..Jod -w! tn4uawnpunj. ap opuas .ogIaAndn npnp u.And nptj.ipadsa

a

nta

s !od ₄3SVGI3 np oHtp4n.docint ou onnz!I! ..In n.And •prInA

a

ps np!lcio oVnnba n o4un;ua ou -'sn4!...ipsap a4un!pn snn!A4aw!Aol.

-OD sap.:5nu!w„la4ap sn snp0 .4 n„Ind opnz!ILIn ! 1) 4. o.nApnd np

oyOnnb3 np onl5ua4clo ap o:luawipaJoAd •

.np!AaaA oljOnnb•

as-opunz!I14n a ..olawn4aA!p np!4qo

a

n!u2wn ap ow.5nA4uaPuop

27

dofenol, absorvido a 640 nm.

A fim de evitar a precipitacao nesse meio alcalino dos ions Ca", Si", Ba", Ma"), adicio - na -se citrato triss6dico (complexante), evitando assim, a in - terfer&ncia quanta turbidez.

Reacgog

NH 0 Ci 4c e, H n OH • F.Na (Fe (NC) mi NO).D' 21-6 0 fenol catalizador

+

Na t:,

Ce, Hn ()

azul de Indofenol

Este metodo usado para medir

concentraces desde 0.01 mg/1 ate valores maiores que 0,5

b.i. Interferentes

Embora seja este metodo especifico

para -ggua salgada, nos testes feitos no laborat6rio, .6iguas com salinidades 10, 20, 30 tiveram completa inibicao quanto

CC) desenvolvimento de cor.

Aconselha-se

o

uso do metodo do Reagente de Nessler, fazendo-se as devidas diluices.

4,

2.i.2.2. Nitrato

A exist&ncia de nitratos indica pOlUiCgO remota e ngo considerada perigosa a saUde, a menos que o

seu teor seja superior a 2 p.p.m em termos de nitrog&nio.

2.1.2.2.1. princ(pios de determinacgo a. Método do acid° fenoldissulÇanico

0 nitrato reage com o acido fenoldis-sulf8nico para produzir um nitro derivado o qual em meio al - calino, forma um :it: c:' corado de amarelo.

a.i. Inter-rerentes

- 0 presente nit. cc ngo se aplica Para a determinacgo de nitratos em agua do mar.

- Este método se aplica para a de-terminaqgo de nitratos em concentraces de ate 12 mg/I de ni-trato de nitrog&nio. Para concentraces superiores, devern:: ser feita a diluiçgo da wmpstra.

- A interferncia dos cloretos

6

minimizada precipitando- Os COM suiVato de prata, reduzindo a sua concentraçgo para valores inferiores a •0 mg/i.

- Os nitritos interferem quando em concentracgo superior a 0,2 mg/ i. Sgo eliminados por oxidacgo por permanganato de pot .,.j'kssio ou por agua oxigenada e determi - nados como nitratos.

a.2. Ordem de execur,;:ao

Pipeta-s• 10 ml das soluces

pa-dr .6es preparadas

e

adiciona-se 13 gotas de hidrdxido de s6dio 43Z.

Faz-se a leitura imediatamente em

.410 mli „

No caso da anlise de uma amostra pipeta -se 20 mi desta

e

evapor -se

ot6

a secagem sobre B.M., umedece -se com 12 gotas de acido fenoldissulf8nico. Homoge - neiza -se filtra -se

e

dilui -se para 20 mi. Pipeta -se 10 mi de

soluq.go esto preparada

e

adiciona -se 10 gotas de hidroxido

de sddio

4az.

a.3 - Rf,.sultados Tabela 2. Curva CONCENTRAC'40 1 ( (p.p.m) ; padro para ABSORBNCIA determinaço de Nitrato _ 1 _____ a = 0.0059 0.01 1 0.003 b = 0.3518 0.02 : 0.009

R

= 0.9997 i 0.020 0.075 1 0.029 0.1 ! 0.039

c

= 2.343 A - 0.0168 0.2 ' 0.075 0.5 1 0.179 0.75 1 0.290 1.0 1 0.358 1.5 I 0.544 2.0 1 3.0 1 1.048

0.5 A .0 45 ZO

b. Nitrato para ggua salgada

b.i. Ordem de e•ecucgo.

Pipeta-se 5 ml das soluCjes

dr"jes de nitrato

e

coloca -se em tubos de ensaio, adicionan - do -se em cada uma delas 0,5 mi de NH. 0 OH pelo menos 25Z, 0,15 ml de solucgo de sulfanilamida

e

uma medida de p6 de zinc° Oig), sempre com a correspondente agitacgo ap6s cada adicgo.

Coloca -se os tubos de ensaio em um pequeno frasco com gelo

e

ggua agitando com frequ&ncia duran - te 30 minutos.

Ap6s,

e

lava-se

o

filtro com um pouco de ggua destilada, cuidando para que o volume ngo ultrapasse 20 ml, para cada adicgo de ggua adiciona-se 02 gotas de NH., OH no papel filtro.

30

311 Transf'ere -se 5 mi da soluco obti - da para um tubo de ensaio, adiciona -se 1 ml de HCL p.a

e

uma medida

(. 0,1g)

de reativo de NED.

Aguarda -se 10 minutos para ocorrer a reaca. o, que

6

observada com

o

aparecimento da cor rosa. Faz -se a leitura em 543 nm.

b.2. Inter-Ferentes

Ouanto maior a salinidade menor interferncia; aconselha-se

o

1.1c.) desta tricnica para .J'kguas com salinidade acima de 30.

b.3. Resultados

Tabela 3. Curva padro

CONCENTRACO AB ll B (p.p.m) a deLei.minaco de Nitrato a = 0.00423 0 002 1 0.042 b = 0.3517 0.05 0.057

R

= 0.99985 0.10 1 0.071 0.20 0.108 c = 2.84 A - 0.01217 0.5 1.0 I 0.219 2.0 0.524 3.0 0.792

32

2.1.2.3. Nitrito

A presenca de it t. indica contaminaçao recente

por

mat6ria organica. Os padres de potabilidade nao

permitem a presença de nitritos.

2.1.2.3.i. princípios de determinacao a. m6todo 2 - naftilamina

Os processos gerais para a determinaço

de nitrito sa. o usualmente baseados em alguma forma de diazo-taçao, frequentemente envolvendo materiais carcinoo&nicos,

como

as

naftaliminas.

Neste metodo os Ions nitrito formam um

+

+

"

N

i

-N

-t-

33

Depois,

o

ron drazEinio reage com

naftalamino, para fm-imm' um corante (rosa), cuja densidade citica ser .it medida a 530 n.m.

r

a.i. Inteferentes

Este metodo aplicado Para

doce

e

salgada.

- Conserva -se a amostra de .içAgua

por aproximadamente 2 sena ,,, dolh I ml de soluqao saturada de claret° de mercurio para cada 1..000 mi de soluco padrao de nitrito, desta forma a agua permanece inalterada para a de-termina(;:ao.

34

a.2. Ordem de

Execuco

pipeta-se 10 ml

das

soluOies

pa-dr'Jes

de

nitrito, coloca-se,

em

tubos

de ensaio

e

adiciona-se

0,2 ml

de

soluc'ii;.o

de

sulfamilamida e 0,2 ml

de

solucgo

de

acetato

de

2 - naftalamina. Sempre com

a correspondente

taqgo.

Espe;.a

se

10

minutos

e faz-se

a

leitura em

530 ri

ii

Obs;',

A leitura foi

feita em

528 nm,

tendo em vista problemas no aparelho.

a.3. Resultados Tabela 4. Curva CONCENTRAç40 (p.p.m) padro

para

ABSORB4NCTA 1 determinaco

de

a

= 0.0237

Nitrato

0.04 0.095 b = 1.8975 0.05 0.1.25 R = 0.9932 0.06 0.147 0.08 0.185 X = 0,527 y - 0,0

1

39 0.12

0240

0.14 0.282 C = 0,527

A

- 0,0139 0.16

I

0.344 0.20 0.406 CR4FICO

o.

I

o 15

0.R0 (p.p.m) o 0.

6

b. Método reativo de Ned.

Embora neste método, seja utilizado a técnI ca de diazotaco para foi...,naco de corante, temos a

tagem de n'go trabalharmos com reagente carcinog&nico.

0 (on nitrito em condiCjes cau - sa a diazotacao da sulfanilamide (4 - aminobenzenossulfonami - do)

e o

produto é unido com

o

dihidrocioreto de N - (1 - naf - til) etilenodiamina.

b.i. Interferentes

- A anlise, utilizando -se este método, pode ser reita em -igua doce

e

salgada.

- A cor interfere

e

6 removida por tratamento da amostra com hidr6xido de alumfnio.

A nicalinidade interfere quando superior a 600 mg/i. A interferncia eliminada através do ajuste de pH.

- Interferem os fans:: antimonioso, aurico, bismuto, férrico, chumbo, mercuroso, prata, cloropia-tinato, metavanadato, porque precipitam nas condicl5es do tes - te.

b.2. Ordem de execucgo

Pipeta-se 10 mi das soluCjes

pa-drl'ies de nitrito

e

coioca-se em tubos de ensaio. Adiciona-se 35

36 0,5 ml de soluço de suiPanilamiday 0,2 ml de HCL concentrado

e

0,2 mi de reativo de Ned (no caso do reativo de Ned sdlido,

adiciona -se 02 medidas, 0,2 mg.).

Espera -se i0 minutos para desen -

volvi mento de cor

e

faz a leitura em 543 n.m.

obs devido a problemas no

espec-trofotometro a leitura foi feita em 544 nm.

b.3. Resultados

Tabela 5. Curva padr fi:io para determinaco de Nitrito

C, 0 N Cs, (; '4 0 1 ABSORB C T. A (p.p.m) 0 „ 1.43

0.05

1 0 A. 7 0 0 „ 0 6 0J.8B 0 . 0 8 O i0 0 3 1. 4 0 „ i 2 0 374 • 1. 6 1 0 „ 4 OE; O 2

o5

BR 417

oio

• °I F o <cs tf) -o 0.0276 b = 2.8626

R

= 0.99920 X = 0.3493 - 9,64 x 1.0 -a c = 0,3493 A - 9,64 x

06

0,

o

,ZD

( p m )

c

cs6k-

F-P-rro

O ferro ocorre na natureza combinado sob a forma de 6xido

e

sulfetos que constituem seus minerios Is comuns

e

importantes. Devido a sua ficil oxídacgo ao ar ami-d°, 6 muito dif(cil a ocorr&ncia no estado livre.

O ferro confere saber

e

coloracao a

facilita a proliferacao de Perro-bactérias. Para fins pot-veis a z:igua deve conter ate 0,3 mg/1 de ferro.

2.1.2.4.i. principio de determinacgo

O mAnd° do tiocianato. Discussgo. 0 ferro (III) rea9e com o tiocianato para dar uma série de compostos intensamente coloridos, que permanecem em solucgo verdadeira;

o

ferro (II) no reage. Dependendo da concentracgo do tiocia-nato„ pode ser obtida toda urn scr I « de complexos:: estes sgo

vermelhos

e

podem ser formulados como EFe(SCN),„J" - " onde

n=i, ...6. Em baixa concentracgo de tiocianato, a especie co -

lorida predominante 6 EFe(SCN)D'' (Fe' SCN - EFe (SCN):1'' ), numa concentracgo de tiocianto 0.i M eia 6 principaimente CFe(SCN)J'y

e

em concentracao muito elevada de tiocianato eia 6 EFe(SCN)V 3- . Na determinagao colorimétrica deve -se usar um grande excess° de tiocianato, porque este aumenta a

a.i. Inferentes

0 gcido I. c: interfere, porque os ions sulfato t: :m uma certa tend&ncia a formar complexos com os ions ferro (III). Prata, cobre, níquel, cobalt°,

molibd&nio, mercdrio ( 3 > g.dm ) •zinco„ cadmio

e

bismuto interferem. Os sais de mercdrio (I)

e

esta-

i

nho (II), se prf,-,:scntf.., deverao ser convertidos em sais de mercdrio (II)

e

estanho (TV)„ de outro modo a cor serg des -

truída. rosfatos, arsenatos, fluoretos, oxalatos

e

tartarato

interferem porque formam complexos bastante estgveis com ions ferro (III); a influ&ncia de fosfatos

e

arsenatos 6 reduzida

pela presença de concentrages relativamente grandes de -gci - do.

Guando grandes quantidades de subs-tancias interferentes estao presentes, e geV almente melhor

Proceder de um dos seguintes modosr. (i) remover o ferro por precipitaçao com um leve e:.=.ces-:o de soluçao de am6nia

e

dis-

solver o precipitado em -gcido

(II)

Extrair

o

tio

- cianato de ferro (III) t: r(:; vezes com eter dietílico puro, ou melhor, com uma mistura de pentanol

e

Eter

dietílico puro

e

empregar a camada orgg.niCa para fazer a comparacao de cor.

a.2. ordem de execuçao

Pipeta-se JO ml dessa soluç''Jes

dr'i.ies de ferro

e

coloca-se em tubos de ensaio. Adiciona-se 0, 3B

39 05 ml

de

peridrol

e

0.2 ml

de

HCL 1.1, agita

-se.

Espera

-se

5

minutos e

adiciona

-se

0,2 mi

de

tiocianato

de

Potssio.

Aguarda

-se

10 minut.os

e

faz

-se a lei-

tura em

490 nii.

r

e

sul t:

ci o

Tabela

6.

Curva

padrgo

para

determinaço

de For

CONCENTRAC'40

I

A

3

BORB4NCIA (p.p.m)

I

1

a

.., 0.00946 1 0.4 , 0.01.0 b = 0.06899 0.6

I

0.018 R = 0.0.947 0.8 1 0.030 1.0 1 0.080 1.2 1 0.081 1.6

1

o„osa

2,r0- 1 0.171

c

= 14,49

A-

4. 0.137 _.. 3.0

1

0.210 4.0 1 0.242 1

GR4FEM

--

c)

0,1

t_g

_0

cr • _to. 3,0 2,o 3p Ji A) co-nce-r.irclCcio

.40

Po - r'ao

0 fosfato ocorre nas z.guas de superficie

ou de subsolo, devido a wiftrios fatores tais comog

- lavagem dos solos pelas .átguas de irriga-

- solubilidade dos numeros do solo;

- produto resultante da estabilizacao da

- devido a res(duos industriais;

- esgotos domésticos, detergentes sintéti-

Teores elevados de fosfatos, nas z:iguas de

abastecimentos sao indesejaveis devido ao seu efeito tampao

nos acidos do est8mago.O ic't:-osfzt.o em concentracao

alta, se transforma em

acido

Vosf6rico

e

pode causar diarréia

.e vomito.

A dozagem mxima de fosfato recomendada em

de abastecimento

6

de 50 mg/1 como PO

4

..

2.1.2.5.. princ(pios de determinacao

a. método de .á.,cido ascdrbico

Os (ons fosfatos reagem com

o

molibdato

de amiinio em meio d.c

cio

. formando

o

complexo fosfomolibdato,

que 6 reduzido pelo acido asc6rbico, resultando em um compos-

41 to azul, cuja densidade 6tica e medida em 640 nm.

Este metodo 6 recomendado para determi- naqes de concentraCii. es acima de 2.0 p.p.m.

Reacl5es:i

(NH A ) e, MO, . 41-1 2 0 + + C e, H e, 0 e, + (NH A ) a PO. M0 1. 2 Otil,s H ;a 0

fosfomolibdico (azul)'' .

a.i. interferentes

- 49uas com salinidade de aproximadamente 20 ngo sofrem interfer&ncia;

- cor

e

turbidez elevada-if, interferem na de - terminacgo colorimetrica

e

a interfer&ncia e minimizada efe - tuando -se uma prova em branco;

- cromo hexavalente leva a resultados 3% mais baixos quando presentes em concentraces da ordem de .mg/1

e

1.0 •15X mais baixos quando as concentracZies ••• de 10 mg/l.

Sulfetos interferem quando em concentra- • c'6es acima de i m9/l.

a.2. ordem de execucgo

Pipeta-se 10 ml das solucVes padres

e

cola-ca-se em tubos de ensaio. Adiciona-se 1. ml de soluçgo de

mo-libdato de Am8nia

e

i medida (01A m9) de ascdrbico. Sem-Pre com a correspondente agitag,go.

( 45,0 Q13,0

co

-nce.--,-t-a-ct

ca. ()

CP-P- ---"

2 .p. m )

42

Espera-se

10

min para

que

se complete a

rea-

e

faz-se

a

leitura

em

640 n

m

.

a.3. resultados

Tabela

7.

Curva

padro

para

determinaçao

de Fosfato

CONCENTRAW40 (p„ p.m)

I

I

ABSOR24NCIA -0.004818 0.1

I

0.009 b = 0.04399 0.5 , 0.019 R = 0.9996

•

1.0

I

0.041 2.0

I

0.086 0.107 3.0

I

0.126 5.0

I

0

„ zas

c = 22.732

a

+ 0.

1

095 10.0

I

0

,,413

15.0

I

0.655 20.0

I

0„

8

60 25.0

I

1.073 30.0

I

1.345

43 b. 3t: dc cloreto estanoso

Este metodo 6 ideal para determinaces de concentraC6es de 0.04 a 2.5 p.p.m.

b.1. interferentes

- salinidade leva a resultados 20Z mais baixos

b.2. ordem de execucao

Pipeta -se 10 mi das soluces pa - dr'içes de fosfato

e

coloca -se em tubos de ensaio. Adiciona -se

1. ml de solucgo de molibdato de Amen ia

e

0.05 ml de solucgo de cloreto Estanoso. A9ita -se

Aguarda -se 10 minutos para

o

ter-- mina da reacga

e

faz -se a leitura em 640 nm.

1:>.3. Resultados

Tabela 8. Curva padrgo para determinacgo de Fosfato

CONCENTRACO • A13SOR134NCIA (p.p. )Ii) 1 1 = -0.01311 0.05 1 0.011 b = 0.17527 0.1 1 0.025

R

= 0.9973 0.3 1 0.068 0.5 1 0.112 i.0 1 0.195 1.5

0.2a5

2.0 1 0.351 c = 5.705 A - 0.0748

44

Co

-

nce -rctra

Qao

2.i.2.6. Mang:ines

A presenca de man ganes, mesmo em pequenas

quantI dades, causa fortes

e

incovenientes manchas, de cor se-melhante ao ferro, a tecidos, porem suas incrustaci;es nas caldeiras sg.o mais escuras

e

geralmente mais persistentes. Os problemas se acentuam porque

o

man ganes raramente aparece sozinho, quase sempre coexiste com

o

ferro, especialmente em de poco. Cuida-se de sua remocgo toda vez que exceder a 0.3 mg/l.

2.i.2.6.I. princ(pios de determinago

a. m6todo da Formaidoxima a.l. interferentes

- A salinidade, causa inte.rer&ncia de i - 7%, dependendo do grau.

concentraCiies superiores a 450 m9/1 dgo valores de medidas

demasiado eievados. Neste caso dilui -se a amostra;

- Os íons ''.t: os a concentraces > 10 mgli s6 dgo valores demasiado baixos em presenca de ions

caso contrrio ngo interferem.

- As substncias que turvam devem separar -se por centrifugacgo depois da formacgo do complexo colorido, antes de realizar a fotom6tria.

a.2. ordem de execucgo

Pipeta -se 5 mi de cada solucgo padrgo e coloca -se em tubos de ensalo. Adiciona -se 0.5 mi de sol de formaidoxima, 0.5 mi de solucgo de sulfato de amiinia e ferro (II) e 0,5 mi de hidroxido de am8nia. Sempre com as correspondentes agitaes.

Espera-se 3 in e entgo adi- ciona-se 0,5 mi de solucgo de EWA e 0.5 mi de soluc•o de cloreto de hidroxilamina.

Ap6s 1 hora, faz a leitura em 480 nm. Ap6s completada a reacgo temos o desenvolvimento de uma cor amorronzada.

Ca,"\CAP,-,1.00tCoC API°

EL

p p . m )

a

.3. Resultados

Tabeia 9.

Curva

padro para determinao

de

Mangnes

CONCENTRAC:"40 1 ABSORG4NCIA 1

a

= -0.01362 0.15 1 0.002 b = 0.11361 „ 25 1 0.0i5 R = 0.99929 „ 50 1

0.04:1.

1. .0 0.1.00 1 .5 1 0.152 1 2.0 C, 2i7 2,5 2E52

c

= a.ao2

Af

0.:119.90 .4.0 434 72 1.0 „ 1. .16 ,4 6

2.2 - Aniiiises

de Fertilizantes

F6s-rnro

0 fosforo 6 indispensvel as piantas desem-penhando funqaes de interesse vital. Dessas func'6es salien - ta -se a que

6

exercida no desenvolvimento do sistema radicu - lar. Quanto mais este se desenvolver, maior 6 a possibilidade de as culturas retirarem do solo nao só os outros elementos nutritivos mas tambem a -ikgua.

As plantas absorvem

o

fdsforo mais

dificil-.3ente do que

o

nitrognio. Por tal motivo, embora as cultura

exijam menos fcisforo, t&m de criar -se condic'6es para que este element° se encontre no solo em grandes quantidades,

o

que

torna indispens .,ivel a aplicacao de adubos que contenham f6s-foro.

O

f6sforo para alem de ser indispensavel obtençao de maiores produc'Jes, desempenha um importante Papel :la melhoria da qualidade dos produtos

agríco1as.

2.2.i .i. Formas de fosforo presentes nos fertili-zantes

e

sua solubilidade

0 criterio

mais difundido Pckro. - cacao dos fertilizantes fosfatados

6

o

grau de solubilidade dC) fosfato, expresso na forma de pentóxido O n )” Segundo

48 este crit6rio, segundo a ordem crescente de solubilidade, po-dem ser divididos emg

a. Insoldveis em mas lentamente so - ldveis em ac. citrico a 2%

- apatitas - fosforitas

b. Praticamente insoldveis em mas facilmente soldveis em cítrico a 2%.

- fosfatos precipitados (ou bicicico -

Ca

H

PO.4 )

- nitrofosfatos

- esc6rias de Thomas - Sub produto da inddstria siderdrgica obtida a partir de ferro gusa, rico Effi fosforog - termofosfatos c. Soldveis em 7guag - superfosfato simples - superfosfato 30 - superfosfato tríplo - fosfato monoam8nio - superfosfato amonificado - polifosfato de am8nio

Def- erminaçgo do teor de PO t5

2.2.1.2.1. soluvel ern agua

A determinacao do teor de P :2 0 v5 soliAvel em agua fundamenta -se na lavagem exaustiva da amostra com porc'iíes pequenas

e

sucessivas de aqua destilada, ate completar um volume de 250 mi aproximadamente. Este pro-cess° extrai todas as formas soliAveis em agua

e

um pouco uo,s menos soluiveis tambem pode ocorrer.

2.2.1.2.1.i. tecnica em execucao a. para extracao

Transfere-se 1.0

g

da amostra para pa-pel de filtro de 9 cm de dimetro ( 3

8,

5509, faixa branca ou equivalente), adaptado em funil

e

coloca-se sobre um balao volumetrico de 250 ml.

Lava-se com pequenas por05es sucessivas de agua destilada até obter volume de aproximadamente 250 ml.

Compieta-se o volume com agua destilada

e

homogeneiza -se.

b para determinacao

Pipeta-se uma aiíquota do extrato con-tendo de 10 a 25 mg de P ;.;,0...5

e

transfere-se

para

copo de 400 a 400 mi.

Acrescenta-se 10 mi de acido nítrico '1:1

e

ferve-se a amostra suavemente durante •0 minutos.

Dilui-se a i00 ml com i.!...gua destilada

e

aquece-se até

o

inicio da fervura.

Adiciona -se 50 ml de reagente "quimociac"

ve -se durante i minuto. Esfria -se a temperatura ambiente, agitando cuidadosamente, 3 - 4 VP7PS durante

o

resfriamento.

Filtra -se sob a ac'i,io de vitcuo, em cadinho de pla-ca porosa, previamente seco a 250 C.

e

tarado, lava-se com po1'0.ies de 25 ml de 'itgua destilada, tendo-se

o

cuidado de adicionar cada porgo apeis a anterior ter passado completa-mente.

Seca-se durante 30 minutos a 250' 3 C. Esfria -se an dessecador

e

pesa -se

o

precipitado na forma de (Cc7 H 7 N) ta

.12 MO 0 :.3 :1.

Calcula -se

o

percentual de P 2 O m da amostra, uti - lizando -se a seguinte expressao.

X PL.20:‘5

ondeg m = massa do precipitado P. Alig. Peso da Aliquota =

VQ1umQ A1iqiisAL MiAa diA

Volume utilizado na diluico da amostra

51 2.2.1.2.2. soldvel em mais fosforo soldvel em solugao

neutra de citrato de arania

2.2.1.2.2.1. t6cnica

em

execuGo

a. para

extraçao

Pesa-se 1.0

g

de amostra, coltik..a- se em um becker

de 250 mi

e

acrescenta-se 50 mi de solugao de citrato de am6-

fl it.,

Ferve-se por 10 minutos.

Esfria-se

e

transfere-se para um balao de 500 mi.

Completa-se

o

balao com 7..gua destilada. Filtra-se quando

ne-cess .ário.

b. para determinagao

Utiliza - o mesmo procedimento referido cciii

2.2.1.2.1.1. - b.

2.2.1.2.3. femforo soldvel em -,.;icido cítrico a 2.Z, relagao

100.

2.2.1.2.3.1. t6cnica

em

execuCgo

a. para

extrato

Transfere -se 5.0

g

da amostra para garrafa de

Stohiman, seca.

Competa -se

o

volume com solugao de c:

cio

cítrico,

recem preparada

e

coloca -se imediatamente no agitador durante

Filtra-se através de papel de filtro 5 & 5589 ou equivalente de 12,5 cm de digmetro.

b. para determina(;:go

Utiliza -se

o

mesmo procedimento referido

2.2.1.2.1.i - b.

2.2.1.2.4. f61;foro total

2.2.1.2.4.i. técnica em execucgo a. para extraggo

a.i. aplicavel a todos os fertizantes

Transfere -se 1.0

g

de amostra para papel de

filtro de 9 cm de dimetro ( 5 & 5589, faixa branca ou equi - vaI ente), adaptado em funil

e

coloca -se sobre balgo

volumé-trico de 250 ml.

Lava-se com pequenas porces sucessivas de agua destilada at6 obter volume de aproximadamente 250 ml.

Completa-se o volume com agua destilada

e

homogeneiza

-

se.

a.2. Aplicavel a fertilizantes, contendo baixa

quantI dade

de materia orggnica.

Transfere -se 1.0 9 de amostra para beck or CIO 250

ml,

adiciona -se 30 ml de acido narico

e

5

ml de iicido

clor(drico.

Ferve se até destruir toda a

mat6ria organica.

Adiciona

-se 50 ml de agua destilada

e

ferve -se por 5 minutos.

Fsfria-se

e

transfere-se pare balgo de ml, completa-se

o

volume

e

homogeneia—,e.

Filtra-se atraves de papel de filtro 5589, faixa branca ou equivalente.

b. para determinaçgo

Utiliza-se

o

mesmo procedimento mencionado em 20 2.i.2.i.i - b.

2.2.2. Potitssio

0 potssio absorvido pelas plantas na forma de 1<', desempenhando importantes fun0j . es tais como aumentar

o

teor de hidratos de carbono, tornar as plantas mais resitentes doenças

e

so frio

e

outras. A sus açgo manifesta -se, sobretu - do, na qualidade das colheitas.

Embora muitos dos nossos solos se apresentem bem pro - vidos de potssio, no deve generalizar e S deia de que ngo 6 necessrio aplicar este eiemento, sobretudo quando as cul - turas forem mais exigentes ou as produces forem mais

eleva-

54 2.2.2.1. determinacgo do teor de K0.

2.2.2.1.1. me-tad° de fotometria de chama para mis - tura de fertilizantes e sulrato duplo de magnesio e potz5.ssio.

Fundamenta -se na extracgo do potssio com solucgo

aquosa de oxalato de am8n1o e medida da intensidade d -a emis-sgo do pot .gssio quando excitado numa chama.

0 m6todo fotometrico de chama de emissgo mostra particular importgncia na determinacgo dos metais alcalinos.

. .

(Na, K, Sr e Ca), em virtude do baixo potencial de ionizacao

que os mesmos apresentam.

2.2 „2 t (4. cn I ca de exec uc

Pesa-se "x" gramas da amostra calculada pela expres-

so

g

>( 4

K,,,0 provvel

Passa -se a quantia pesada para Becker de 400 mi, junta-se 100 ml de .ggua e ferve -se por 5 minutos. Esfria

transfere -se para baigo volum6trico de 500 mi.

Filtra -se. Pipeta -se 5 mi desse filtrado e passa-se

para um baigo volumtrico de 250 ml. Completa -se o volume. Ajusta-se o fot8metro de chama em -

ate

com solucgo

55 padrgo de KO. Mede-se o valor da emissgo do potssio utili- zando-se a solucgo da amostra.

Calcula-se a X kf. ;;.0 pela expressgo::

1‹. 12 0 = L

Sendo:: L = leitura da solucgo da amostra

r.)

_{= peso da amostra}

fator de diluicgo

Caso a leitura encontrada tenha sido abaixo de .71,7 ou acima de 85,

o

resultado (Z K0) obtido 6 considerado

aproximado. Deve-se repetir entgo a anlise, recalculando-se C) peso "x" da amostra, usando-se

o

percentual aproximado

en-contrado.

2.2

-

3.

Nitroggilio

0 nitrog&nio 6, na maior parte dos casos,

o

eiemento

que maior influ&ncia vai exercer nas m-ocii.106e:„ razgo por que geralmente, é considerado o primeiro entre

o

macronutrientes

principals.

0 nitrog&nio além de fazer parte de substncias como as vitaminas e ensimas entra na composicgo das proteínm:,

as

56 quaI s, juntamente com as gorduras

e

nitratos de carbono, for -

mam

o

grupo, dos principais constituintes da planta.

ith

um dos elementos que faz parte da molécula da cloro - fila, substancia verde existente sobretudo nas folhas

e

que 6

essencial nos fen8menos de s(ntese que conduzem elaboracgo de substancias necessgrias formacgo Cos tecidos

e

consti-

tuicgo das reservas.

O fato do nitrognio ser um constituinte da clorofila faz que os sintomas da sua deficiemcia nas plantas se mani-festem, mais frequentemente, por um amarelecimento das fo - lhas.

O nitrog&nio exerce efeitos espetaculares sobre a ve - getacgo e, isso faz com que alguns agricultores tenham ten - d&ncia para exagerar a sua aplicacgo. um tal exagero deve ser evitado, ngo s6 porque as vai gastar mais dinheiro desneces-

-

sgriamente mas também porque uma excessiva absorcao deste elemento pela planta pode trazer incovenientes, tais como maior susceptibilidade da planta s ragas

e

doencas,

dimi-nuicgo do grau alco61ico dos vinhos

e

outros.

2.2.3. 1.. formas de nitrog&nio presentes nos fert - i]i7Rntes

e

sua solubilidade

a) amoniacal - am8nia, amidra ou em soluggo - sulfato de amen lo

- it de am8nio - fosfato mono am8nico

Li )

ri

It:

i c:

- fosfato diam8nico

- salitre do chile

- nitrato de s6dio sintetico

- nitrato de potssio

- nitrato duplo de s6dio

e

potssio (ou

salitre duplo)

- nitrato de cicio

Ir.• "7

c) amoniacal

e

nitrica - nitrato de amFinio

- nitrocicio (ou calnitro)

- sulfonitrato de am .6nio

d) amídica

- ureia

- ureia formaldeído (ou meaform)

NHCONH (CH 2 N• CO N1-1 1-(n..0.(,)

e) ciamamidica

- calcio cianamida (CaCN m ).

f) proteica - farinhas de tortas de sementes de al -

5.uodgo, mamona, amendoin

(R

CH

NH ;.2 COOH),.

As formas amoniacal, nitrica

e

amídica

(da ureia)

sgo 1o16.veis em .itgua.

As formas amídica (da ureia -formaideido)

e

cianami-dica sgo parcialmente sollAveis em

58

2.2.3.2. fundamentos dos mi. todos analíticos, pontos críticos

e

a determinacgo do nitrog&nio total em fertilizan-tes.

Considerando-se que sgo desconhecidas as .i.ormas de

n itrog&nio na ocasigo do infcio de uma any[tlise de N em ferti - lizantes, • necessrio seguirmos um m6todo analitico que no

garanta a determinacgo de todas as formas presentes, ou me - lhor, a determinacgo do nitrog&nio total.

Os vii.i.Aodos analíticos pars determinacgo de nitrog& - n io fundamentam -se nas seguintes etapasg

- Reducgo das formas ngo amoniacais de nitrog& nio :a forma amoniacal.

II - Transformacgo do NH'A a NH a gasoso

e

destila-cgo.

III - Determinacgo do NH a destilado.

I - Reducgo das formas ngo amoniacais de nitrognio

s

e• forma amoniacal.

Amoniacgo, em meio ac: CIO,. de todas as formas de

n itrog&nio ngo amoniacal.

a) Amoniacgo da forma nítrica

A amoniacgo da forma nítrica deve ser feita em primeiro lugar porque a amoniao das formas orgnicas ne-

59 ebulicgo em torno de 340 C, causaria perda do nitrog&nio ní-trico da solucgo na forma de ga5es.

A reducgo do ion NO - 3 a NH' 4 em meio acido, pode ser feita por diversos processos diferentesF. dois sgo os oficialmente recomendados pela legislacgo brasileira

Metodo do 4cIdo Salicilico

0 acido salicilico 6

o

acido orto-hidroxiben-z6ico,

o

qual tem a propriedade de formar nitro compostos em meiC) acido relativamente anidro

e

decomposto pelo acido sul-farico quando aquecido.

Inictimente„ para roima(„ao do nitro -com - posto, uma quantidade adequada de acido salic(tico adicionada em acido sulfdrico 6 misturada :a amostra contendo o nitrog& - nio nitric° em meio anidro.

HD -

C

- 0

Me'NO - a a RaQ A C e,H zi (OH) NO 2 COOH Me'OH - meio acido nitrosalicílico acido

Nota:: Ngo se sabe com certeza, ate que ponto ocorre a nitracgo do acido salicítico. A reacgo foi representada como 5e ocorresse apenas a en-trada de um anico grupo NO.

60 Importante A- o meio anidro 6 muito importan -

C: e para ngo permitir a formacgo de gases nitrosos, levando

perda de nitrognio na determi - nacgo.

Nestas condices, a reacgo de que -

bra do nitrocomposto resulta em substancias redutoras capazes de converter o nitrogrupo quase que quantitativamente em ami-no grupo. A recuperacgo sera de 99%.

Apesar de as rea05es ngo estarem bem esclarecidas, supe-se que a reducgo de NO - ::.) a Ni...4 se complete com a adicgo de tiossulfato de s6dio, ou zinco ou ferro em pti, com um rendimento final de 99,9Z.

C d,H a (OH) NO v,j.001I

fl.la 2 a 2 Q 3

RNH amino cmripostcm acido nitrosali- ou Zn P6

c(lico ou Fe pd

Se omitissemos o acido salicflico,

O recuperacgo de

N

como am8nia pelo seria apenas 75%.

Sem diAvida a reacgo de quebra do acido nitrosalic(lico resulta em substancias redutoras bem

mais eretivas no recuperacgo do N do nitrogrupo que o

A reducgo do nitrognio O amoniacal

NO --- NH

NH

Devido ao meio ser fortemente z:icido G a reducgo ser it em aquecimento, pode haver perda de N

peI a liberacgo de gases nitrosos.

Em vista disto, a temperatura de aquecI mento no pode ser elevada,

o

que poderia causar perdas de nitrog&nio nas formas intermedirias de reducgo.

Em meio zkido, quando a reducgo se completar, teremos

o

N na forma de NH".4 .

uma restricgo ao m6todo quando a relacgo CI /NO presente na amostra for maior que 0,33.

tes casos existe a possibilidade da perda de nitrog&nio sob a forma de cloreto de nitrosilo, conforme reacgo abaixo; porem tal efeito nem sempre tem sido observado na przaica.

SO' + N6= ta + 3 Ci - NOC1 + +

Claret° de nitrosilo

M6todo de Liga de Raney (50Z Ni; 50X,

Este redutor age na reducgo do nitrato em meio wkido

e

a quente mas no exige condices anidras y ; per - mite, assim, a determinacgo do nitrognio em soluci:i. es aquo-

NO, + 10H'Ni • Al' + + Ni'' + A z. 5011

3K ;:a 0 +

0 controle de temperatura nesta re-duçao deve ser rigorosa. Para que a reducgo seja eretiva, necessrio controlar-mos a relacgo NO -- ,/redutor nestas deter-minaqVes,

e

seguirmos

o

procedimento indicado.

b. Amoniacgo das formas orgnicas

A amoniacgo das -rormas organicas 6 feita por digestao catalítica com ..:k ido sulf6rico concentra-do; sob aquecimento O

li

. ct + H0 + j (.);;

2

reducao esta que 6 grandemente acelerada na presenca de cata-lizadores; essa reduco provoca a oxidacgo do carbono a CO rs,

e

do hidrognio a HO, an que

o

nitrog&nio 6 transformado

forma amoniacal.

(C,H,N) a0,4 *Cat • Co.„, + H,0 + NH 4 .4 composto organicos +KSO A (ou NaSO 4 )

Os Latalisadures mais u..ados nesta digestao saor. Hg0 ou Hg met -átlico, CuS0.4 5H ;;.j..)

e

Na we Se0 a .

0 Hg 6

o

mais eficaz dos

catalisa-dores para digestao de materia organica. Seguem -se

o

TellArio

63 Molibd&nio (Mo), Vangdio (V), Tungst&nio (W)

e

Prata (Ag),

que sao usados sob condices menos rigorosas.

A adicgo de sais neutros para au -

mentar

o

ponto de ebulicgo da solucao 6 efetiva em aumentar a velocidade de digestgo

e

6 quase universalmente usada. Pode levar • perdas considergveis de am8nia quando usado EM exces - sO 7 ou quando a quantidade de acid° suiftirico adicionada for menor que a recomendada.

Dos vgrios sais usados com este ob -

jetivo,

o

sulfato de potgssio (K z.,30.4 ) mostrou -se

o

mais

tivo, com a possivel excecgo do fosfato acido de potgssio

(k z,HP0.4 ).

A digestgo da amostra em acido

sul-fdrico Hg()

e

K ;,;J:30,4 converte toda a ur6ia

e

organico forma amoniacal.

"N"

organic°

A eficincia da digestao estg

rela-cionada com

o

aquecimento, tanto em temparatura como em tem-po;

o

digestor deve estar regulado para

o

teste de cinco mi-nutos.