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DEZ 1984
NBR 5761
Determinação da dureza em água (Método complexométrico) ABNT-Associação Brasileira de Normas Técnicas Sede: Rio de Janeiro Av. Treze de Maio, 13 - 28º andar CEP 20003-900 - Caixa Postal 1680 Rio de Janeiro - RJ Tel.: PABX (021) 210-3122 Telex: (021) 34333 ABNT - BR Endereço Telegráfico: NORMATÉCNICA
Método de ensaio
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Origem: MB-1067/1975 CB-10 - Comitê Brasileiro de Química, Petroquímica e Farmácia CE-10:201.01- Comissão de Estudo de Laboratório NBR 5761 - Determination of hardness in water (complexometric method) Method of test Descriptors: Water. Hardness Reimpressão da MB-1067/1975 Palavras-chave: Água. Dureza
1 Objetivo 1.1 Esta Norma prescreve o método para a determinação
complexométrica de dureza em águas, pelo sal dissódico do ácido etilenodiamino tetracético (EDTA). 1.2 Aplica-se a águas naturais, águas tratadas e águas
de caldeira. Não é adequado para águas fortemente coloridas. 2 Aparelhagem
Deve-se empregar a aparelhagem convencional de química analítica. 3 Execução do ensaio
3 páginas
3.2.2 Matéria orgânica coloidal ou em suspensão
A matéria orgânica presente em quantidade capaz de mascarar o ponto de viragem deve ser eliminada por calcinação. 3.2.3 Temperatura
Proceder às titulações à temperatura ambiente. Em temperatura elevada, o corante se decompõe, decompõe, enquanto que, em temperatura baixa, varia lentamente de cor. 3.3 Reagentes
Sal dissódico do ácido etilenodiamino tetracético diidratado(C10 H14 O8 N2 Na2 2H2O). 3.3.1
3.1 Resumo
O sal dissódico do ácido etileno diamino tetracético forma complexos solúveis solúveis com certos cátions, como, por exemplo, o Ca+2 e o Mg+2. Se uma pequena quantidade de negro-de-eriocromo T for adicionada à solução devidamente tamponada, tamponada, ele adquirirá cor vermelho-vinho. A adição de EDTA em quantidade suficiente para a total complexação dos mesmos íons ocasiona mudança da cor vermelho-vinho para azul, no ponto estequiométrico da equivalência.
3.3.2 Sulfato de magnésio heptaidratado (Mg 3.3.3 Cloreto
de amônio (NH 4Cl).
3.3.4 Hidróxido de amônio concentrado (NH 4OH, d = 0,91).
3.3.5 Negro-de-eriocromo T. 3.3.6 Cloreto de sódio (NaCl).
3.2 Interferências 3.2.1 Cátions
Alguns cátions interferem, interferem, causando esmaecimento da cor ou pontos da viragem indistintos. A adição de inibidores pode contornar os efeitos dessa interferência.
SO 4 7 H2O).
3.3.7 Carbonato de cálcio anidro (CaCO 3). 3.3.8 Ácido 3.3.9
clorídrico solução (1:1) (HCl).
Cianeto de sódio (NaCN).
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3.3.10 Cianeto de potássio (KCN).
3.4.4 Solução padrão de cálcio (1 mg CaCO 3/mL)
Sulfeto de sódio monoidratado (Na 2S H2O) ou sulfeto de sódio pentaidratado (Na 2S.5H2O).
Pesar 1000 g de carbonato de cálcio anidro e transferir, quantitativamente, para um erlenmeyer de 500 mL, por meio de um funil. Adicionar, pouco a pouco, solução 1:1 de ácido clorídrico, até dissolver todo o carbonato. Adicionar 200 mL de água destilada e aquecer à fervura por alguns minutos, para expelir o gás carbônico. Deixar esfriar à temperatura ambiente. Juntar algumas gotas da solução de vermelho-de-metila e ajustar a acidez até o ponto da viragem, por adição da solução 1:1 de hidróxido de amônio, ou de 1:1 de ácido clorídrico. Transferir, quantitativamente, para balão volumétrico de 1 L e completar o volume com água.
3.3.11
3.3.12
Cloridrato de hidroxilamina.
3.3.13 Álcool
etílico ou isopropílico (C 2H5OH).
3.3.14 Hidróxido 3.3.15
de sódio (NaOH).
Vermelho-de-metila.
Nota: Todos os reagentes mencionados mencionados devem ser do grau p.a. Qualquer referência à água deve-se entender como água destilada ou desmineralizada. 3.4 Preparação das soluções 3.4.1 Solução tampão
Dissolver, em 50 mL de água destilada, 1,179 g do sal dissódico do ácido etileno diamino tetracético diidratado e 0,780 g de sulfato de magnésio heptaidratado. A esta solução adicionar 16,9 g de cloreto de amônio e 143 mL de hidróxido de amônio concentrado. Diluir a 250 mL, com água. Manter em frasco de polietileno perfeitamente fechado, para evitar desprendimento de amoníaco ou absorção de gás carbônico.
3.4.5 Inibidor
Para a maioria das águas, não há necessidade de inibidor. A presença de interferentes em certas amostras pode dificultar a observação do ponto final e exigir o uso de um inibidor adequado (ver 3.4.5.2). 3.4.5.1 Inibidor I
Adicionar à amostra em titulação 0,25 g de cianeto de sódio ou 0,33 g de cianeto de potássio pulverizado, trabalhando em capela com boa exaustão.
Nota: Nota: A solução solução tampão deve manter a amostra com o pH 10,0 ± 0,1 até o fim da determinação. Deve-se verificar periodicamente essa condição, com o emprego de um potenciômetro, potenciômetr o, e substituir a solução, se for o caso.
Nota: Tome precauções especiais quando usar este inibidor, uma vez que o cianeto é extremamente venenoso. Descarte diretamente no esgoto da pia as soluções que contiverem este sal, sob um fluxo de água corrente e com a certeza da ausência de qualquer ácido.
3.4.2 Indicador
3.4.5.2 Inibidor II
Misturar 0,5 g de negro-de-eriocromo T com 100 g de cloreto de sódio e triturar em gral de porcelana, até resultar um pó fino e homogêneo. Guardar em frasco escuro, ao abrigo da umidade.
Dissolver em 100 mL de água 5,0 g de sulfeto de sódio monoidratado ou 3,5 g de sulfeto de sódio pentaidratado.
3.4.3 Solução padrão 0,01M de EDTA 3.4.3.1 Preparação
Pesar 3,723 g de EDTA e dissolver em um pouco de água, aquecendo se necessário. Completar a 1 L, padronizar esta solução com solução padrão de cálcio (ver 3.4.4) e guardar em frasco de polietileno.
3.4.5.2.1 Este inibidor deteriora-se em contato com o ar, por oxidação do sulfeto. Deve-se guardar a solução em frasco fechado com rolha de borracha bem apertada. Quando for apreciável a concentração de metais pesados, o uso deste inibidor tende a obscurecer o ponto final, por causa da formação de sulfetos insolúveis. Nota: Pontos finais indistintos geralmente denunciam indicador deteriorado, inibidor deteriorado ou inadequado.
3.4.5.3 Inibidor III 3.4.3.2 Padronização
Proceder como descrito em 3.5, substituindo a amostra amostra por uma alíquota da solução padrão padrão de cálcio. Calcular o fator da solução pela fórmula: f
=
V v
Onde: f = mg mg de de Ca Ca CO CO3 correspondentes a 1 mL da solução de EDTA v = volume em mL da solução de EDTA gastos na dosagem V = volume em mL da solução padrão de cálcio
Dissolver 4,5 g de cloridrato de hidroxilamina em 100 mL de álcool etílico ou isopropílico a 95%.
3.5 Procedimento 3.5.1 Pipetar o volume adequado de amostra para uma
cápsula de porcelana. O volume de amostra não deve exigir gasto de solução de EDTA superior a 15 mL. Nota: Amostras com dureza inferior inferior a 5 mg/L necessita necessitam m de 100 mL a 1000 L para preencher esta condição. Deve-se proceder com estas amostras amostras de maneira análoga à descrita, empregando quantidades proporcionais dos reagentes, tomando como base, na maioria dos casos, uma amostra de 50 mL. Deve-se adicionar, de uma microbureta, a solução de EDTA e fazer um branco com volume de água igual ao da amostra, utilizando as mesmas quantidades de reagentes.
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3.5.1.1 Se a amostra contiver matéria orgânica, esta
3.5.4.2 Convém fazer uma determinação prévia, para se
deve ser eliminada conforme 3.5.2. Em caso contrário, deve-se proceder diretamente à titulação (ver 3.5.3).
obter o volume estimado de solução de EDTA. Na realização das determinações definitivas, deve-se adicionar à amostra cerca de 90% deste volume da solução, antes de adicionar a soluçã o tampã o, para ajuste de pH (ver 3.5.2).
3.5.2 Para eliminar a matéria orgânica deve-se evaporar o conteúdo da cápsula em banho-maria, até secura, e calcinar a 600oC, para obtenção de resíduo mineral. 3.5.2.1 Deve-se dissolver este resíduo em 20 mL da
solução 1:1 de ácido clorídrico; neutralizar o pH7, com solução a 10% de hidróxido de sódio, usando papel indicador; diluir aproximadamente a 50 mL com água. Deve-se aplicar a esta solução o procedimento exposto em 3.5.3 (ver nota de 3.5.1). 3.5.3 Juntar 0,2 g do indicador, 1 mL e 2 mL da solução
tampão e 1 mL de inibidor. Se for usado o inibidor I, proceder como descrito em 3.4.5.1 (ver nota de 3.4.5.2.1). 3.5.4 Por meio de uma bureta, adicionar solução de EDTA, lenta e continuamente, com agitação constante, de modo que, entre a adição da solução tampão e a viragem, o tempo total de titulação não exceda 5 min. 3.5.4.1 No ponto de viragem, a solução (observada à luz
do dia, ou luz equivalente) passa da cor vermelha-vinho para o azul.
4 Resultado 4.1 Cálculo
Dureza ppm CaCO3 =
A . f . 100 1000 0 B
Onde: A = mL da solução de EDTA gastos na titula ção da amostra f = mg CaCO3 correspondentes a 1 mL de solução de EDTA B = mL da amostra amostra Nota: Tempo de duração do ensaio: 20 min.