Análise dos teores totais de CaO e MgO em rochas calcárias da região do Campo das Vertentes, em Minas Gerais

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1 Análise dos teores totais de CaO e MgO em rochas calcárias da região do Campo das Vertentes, em Minas Gerais Introdução Giulia Mara Silva e Souza 1, Leandra de Oliveira Cruz da Silva 1 1 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas Gerais Campus Barbacena A procura e aproveitamento de recursos minerais tem uma relação histórica com o Brasil, já que desde sempre contribuem de maneira significativa para a economia nacional (Farias, 2002). No país, os maiores produtores de calcário bruto foram Minas Gerais (22,3%), Distrito Federal (20,4%), Sergipe (13,4%) e Ceará (11,0%). E a produção beneficiada está concentrada em três estados: Minas Gerais (34,6%), São Paulo (13,6%) e Paraná (12,6%) (DNPM, 2006). Na região do Campo das Vertentes, em Minas Gerais, onde está inserido o campus Barbacena do IFSudesteMG, há ocorrência de rochas calcárias, as quais são exploradas por importantes empresas do setor, para fins variados como, fabricação de cimento, cal, corretores de acidez no solo, dentre outros. A calcita (carbonato de cálcio CaCO 3 ) é o principal constituinte mineralógico do calcário, e naturalmente existem, acompanhando o carbonato de cálcio, em maior ou menor proporção, outros carbonatos como os de magnésio, ferro, manganês e mais raramente de zinco, bário, etc (Sampaio e Almeida, 2005). No quadro 1 observa-se a classificação dos calcários com base nos teores de óxidos de cálcio e magnésio. Quadro 1. Classificação dos calcários Tipo % CaO % MgO Calcário calcítico < 5 Calcário magnesiano _ 12 Calcário dolomítico > 12 Fonte: É possível a comparação das características das matrizes de rochas calcárias por meio de análises químicas quantitativas e qualitativas, permitindo assim identificar a

2 finalidade adequada, considerando também os aspectos econômicos, sociais e ambientais envolvidos. Frente ao grande número de aplicações das rochas calcárias, torna-se interessante o estudo comparativo das mesmas, visando gerar informações que contribuam para o uso eficiente desses materiais. Neste trabalho foram realizadas a determinação de umidade pelo método gravimétrico, que baseiase na perda da umidade e substancias voláteis a 110ºC e na quantificação da massa, devido à perda de água por evaporação, que é determinado por dessecação direta em estufa a 110 C. Foram determinados os teores totais de óxidos de cálcio (CaO) e magnésio (MgO) por volumetria utilizando o EDTA (ácido etilenodiaminotetracético) como agente complexante, solução tampão em ph = 10, e como indicador complexométrico, o corante orgânico Negro de eriocromo T. Palavras-chave: recurso mineral, complexometria, gravimetria Categoria: Nível Médio (BIC-Jr), Área: (a) Ciências Exatas e da Terra Objetivo Determinar a umidade e teor total de óxidos de cálcio e magnésio em amostras de rochas calcárias da região do Campo das Vertentes, em Minas Gerais, comparar os resultados e discutir sobre as finalidades a que se destinam. Material e Métodos Umidade pelo método gravimétrico: foram utilizados cadinho de porcelana, espátula, estufa, balança analítica, amostras (matriz 1 e matriz 2). Pesou-se cerca de 1,0 g das amostras das duas matrizes em cadinhos de massa conhecida, os quais foram colocados em estufa a 110ºC por 24 horas, colocou-se no dessecador até esfriar e mediu-se a nova massa. Determinação de cálcio e magnésio por complexometria: foram utilizados balões volumétricos, béqueres, erlenmeyers, conta-gotas, vidro de relógio, bureta, estufa, balança analítica, chapa de aquecimento, peagâmetro, carbonato de cálcio seco em estufa, sal de EDTA dissódico seco em estufa, HCl concentrado, indicador negro de eriocromo T, amostras das matrizes 1 e 2. A solução tampão NH 4 OH/NH 4 Cl (ph=10) foi preparada medindo-se 0,8392g de NH 4 Cl e 11,2 ml de NH 4 OH; adicionaram-se os dois em balão volumétrico de 1,0 L e

3 completou-se o volume com água destilada; aferiu-se o ph com auxílio do peagâmetro, transferiu-se para um frasco e armazenou-se em geladeira. O preparo da solução de Na 2 EDTA 0,01 mol L -1 consistiu na medida de 3,7224g de Na 2 EDTA seco em estufa por 2 horas a 75ºC, transferência para balão volumétrico de 1L e volume completado com água destilada. Para o preparo da solução padrão de CaCO 3 0,01 mol L -1, mediu-se 0,4 g do CaCO 3, previamente seco em estufa a 105ºC por 2 horas, em um béquer de 250,0 ml; adicionou-se 25,0 ml de água destilada e 20 gotas de HCl concentrado, até total solubilização; lavaram-se as paredes do béquer com água destilada e aqueceu-se até a ebulição; adicionou-se 50,0 ml de água destilada, transferiu-se para um balão volumétrico de 250,0 ml e completou-se o volume com água destilada. Para a padronização do EDTA, adicionou-se, em um erlenmeyer de 250,0 ml, 10,0 ml da solução de CaCO 3 preparada, 2,0 ml do tampão NH 4 OH/NH 4 Cl (ph=10) e 3 gotas do indicador negro de eriocromo T; titulou-se com o EDTA preparado. Este procedimento foi realizado em triplicata. As amostras foram preparadas medindo-se 0,2 g das matrizes secas, cada uma em um béquer de 100,0 ml; adicionaram-se 20 gotas de HCl 6 mol L -1 e o béquer, tampado com um vidro de relógio, foi aquecido em chapa de aquecimento até secar; lavou-se o vidro relógio com água destilada recolhendo o líquido no próprio béquer e aqueceu-se até secar; adicionou-se 1,0 ml de HCl 6 mol L -1 e 50 ml de água destilada; aqueceu-se e ferveu-se por 5 min; filtrou-se recolhendo o filtrado num balão de 100 ml e lavou-se 2 vezes com HCl 1:20 e com água destilada; completouse com água destilada. Para a titulação complexométrica das amostras adicionou-se, em erlenmeyer de 250,0 ml, 5,0 ml da amostra preparada, 10,0 ml do tampão NH 4 OH/NH 4 Cl (ph=10), 25,0 ml de água destilada e 5 gotas de negro de Eriocromo T; preparou-se a bureta com o Na 2 EDTA e fez-se a titulação em triplicata para cada amostra. Para o branco, adicionaram-se 25,0 ml de água destilada, 10 ml de tampão NH 4 OH/NH 4 Cl (ph=10) e 5 gotas de indicador negro de Eriocromo T. Verificou-se o ph com fita de ph durante todo o processo.

4 Resultados e discussão As principais análises que permitem julgar a qualidade do calcário são a soma dos teores de CaO e MgO, mínima de 38% e seu valor de Poder Relativo de Neutralização Total (PRNT). Não basta que o calcário tenha altos teores de CaO ou de MgO é necessário também que ele se solubilize no solo. Quanto maior o valor de PRNT, melhor é a qualidade do calcário (Filho et al, 2009). Na tabela 1 estão apresentados os resultados da análise de umidade, pelo método gravimétrico, e os teores de Ca e Mg das duas matrizes de rochas calcárias da região do Campo das Vertentes. Tabela 1. Resultados das análises gravimétricas e complexométricas das matrizes de rochas calcárias Análise Matriz 1 Matriz 2 Umidade (% de H 2 O) 0, , Teor de CaO + MgO (%) 51,12 44,46 Os teores de umidade foram desprezíveis nas amostras avaliadas. Enquanto os teores totais de cálcio e magnésio, dentro do esperado, uma vez que, para caracterização como calcário espera-se encontrar teores totais acima de 38%. Resultados semelhantes foram encontrados por Silva et al, 2010, e Schnitzle et al, Para uma classificação mais precisa, quanto ao tipo de calcário, análises que permitem o cálculo individual dos teores de CaO e MgO estão em fase final de execução. Além dessas análises, complementarão o trabalho análises do poder de neutralização e dos teores de óxidos de ferro, as quais também estão sendo finalizadas pela equipe executora deste trabalho. De posse de todos os dados, será possível a discussão sobre a finalidade adequada aos tipos de calcários estudados. Conclusão As matrizes analisadas foram confirmadas como rochas calcárias e tiveram umidade desprezível. A classificação completa depende de resultados laboratoriais que estão sendo obtidos para finalização da pesquisa.

5 Referências bibliográficas DNPM Departamento Nacional de Produção Mineral, Anuário Mineral Brasileiro Disponível em Acesso em: 03 set Filho, M. B., et al. Correção da acidez do solo Disponível em: sqfcgaqd10.html#. Acesso em: 12 set Sampaio, J. A., Almeida, S. L. M., CT : Calcário e Dolomito Capítulo 15. Disponível em 00.pdf, acesso em: 13 set Silva J. P. et al. Análise e classificação de calcários vendidos comercialmente em lojas da região metropolitana de Belém. 50º Congresso Brasileiro de Química. Cuiabá-MT Disponível em htm. Acesso em: 13 set Schnitzle, E., et al. Proposta de análises rápidas de calcários da região de ponta grossa por termogravimetria (TG), comparadas com titulações complexométricas clássicas. Ciências exatas da terra, ciências agrárias e engenharias, 6(1): 37-46, Disponível em Acesso em: 13 set Apoios financeiros FAPEMIG; Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas Gerais Campus Barbacena