ANÁLISE DA PRESENCA DE ÍONS CAUSADORES DA DUREZA TOTAL DA ÁGUA DE UMA CIDADE LOCALIZADA NO ESTADO DE PERNAMBUCO ATRAVÉS DA VOLUMETRIA DE COMPLEXAÇÃO

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1 ANÁLISE DA PRESENCA DE ÍONS CAUSADORES DA DUREZA TOTAL DA ÁGUA DE UMA CIDADE LOCALIZADA NO ESTADO DE PERNAMBUCO ATRAVÉS DA VOLUMETRIA DE COMPLEXAÇÃO João Lopes da SILVA NETO 1, Thayana Santiago Mendes 2 ; Geovânia Cordeiro de Assis 3 Maria Roberta de Oliveira PINTO 4 1 lopez_joao@hotmail.com; Telefone: (83) thayana.santiago@hotmail.com ; Telefone: (83) geovania.uepb@hotmail.com; Telefone: (83) roberta1_oliveira@hotmail.com; Telefone: (83) RESUMO Devido o longo período de estiagem e a seca que, em especial, o Nordeste brasileiro enfrentou em 2012, muitas cidades sofreram com racionamento de água. Reservatórios não utilizados há muitos anos e com uma água muito poluída foram alternativas para que a população não ficasse completamente sem água. O presente trabalho tem por objetivo analisar uma amostra da água distribuída para consumo alimentício de uma determinada cidade no estado do Pernambuco, quanto à dureza. A água, utilizada pela população para diversos fins foi classificada como água dura, devido a alta concentração de íons Ca 2+ e Mg 2+. Segundo a Portaria nº de 29 de dezembro de 2000, a dureza total deve ser de, até, 300 mg/l de CaCO 3 para águas de consumo particular e alimentação. PALAVRAS CHAVE: Química analítica; Água; Dureza. 1 INTRODUÇÃO A água é um recurso natural essencial à existência da espécie humana e da biodiversidade do planeta. O ano de 2012 foi marcado por uma seca não vista há muitos anos, em especial na região Nordeste do Brasil. Em algumas cidades do

2 Pernambuco, o reservatório que abastecia toda a cidade secou em meio à seca e ausência de chuvas. Reservatórios não utilizados há muitos anos e com uma água muito poluída foram alternativas para que a população não ficasse completamente sem água. Essa pesquisa de cunho quantitativo pretende analisar a água, após passada pela ETA (estação de Tratamento da Água), a qual vem sendo distribuída para a população de uma determinada cidade no estado do Pernambuco. Há alguns meses a população desta cidade tem-se reclamado da qualidade da água recebida em suas residências. O sabor, além de coceira durante/após o banho são os mais citados. A água apresenta características de água dura. Dureza é um parâmetro característico da qualidade de águas de abastecimento industrial e doméstico. Quase toda a dureza da água é provocada pela presença de sais de cálcio e de magnésio (bicarbonatos, sulfatos, cloretos e nitratos) encontrados em solução. Assim, os principais íons causadores da dureza são cálcio e magnésio, tendo um papel secundário o zinco e o estrôncio. Algumas vezes alumínio e ferro férrico são considerados como contribuintes da dureza. A dureza total da água compõe-se de duas: temporária e permanente. A dureza é dita temporária quando desaparece a altas temperaturas, e permanente quando não desaparece ao calor. A dureza temporária da água é resultante de íons cálcio e magnésio que podem se combinar com bicarbonatos e carbonatos presentes. As águas duras caracterizam-se por exigirem considerável quantidade de sabão para produzir espuma, e esta característica já foi, no passado, um parâmetro de definição. Esse caráter da água dura foi, por muito tempo, para o cidadão comum o aspecto mais importante por causa das dificuldades de limpeza de roupas e utensílios. Também durante a fervura da água os carbonatos precipitam-se. Este fenômeno prejudica o cozimento de alimentos, provoca encardido em panelas e é potencialmente perigoso para o funcionamento de caldeiras ou outros equipamentos que trabalhem ou funcionem com vapor d agua, podendo provocar explosões desastrosas.

3 A despeito do sabor desagradável que referidos níveis podem suscitar, no Brasil, o valor máximo permissível de dureza total fixado pelo padrão de potabilidade, ora em vigor é de 300 mg/l de CaCO 3. (Portaria nº de 29 de dezembro de 2000). Este trabalho tem como objetivo a análise da dureza da água de abastecimento de determinada cidade no estado de Pernambuco. 2 METODOLOGIA O método utilizado para análise da dureza da água foi Volumetria de complexação, utilizando EDTA (Ácido etileno diamino tetra acético) como agente titulante. A complexometria é um método analítico volumétrico que compreende a titulação de íons metálicos com agentes complexantes. O ácido etilenodiaminotetracético também chamado ácido (etilenodinitrilo) tetracético, comumente abreviado para EDTA (do ingles Ethilene Diamine Tetraacetic Acid), é o titulante complexométrico mais largamente utilizado. (SKOOG, 2005) Figura 1 Fórmula estrutural do EDTA Fonte: SKOOG, 2005

4 O EDTA forma complexos estáveis de estequiometria 1:1 com um grande número de íons metálicos em solução aquosa. O processo de amostragem da água analisada foi realizado com a coleta de amostras a partir de residências e da própria Estação de Tratamento de Água da cidade. Partindo do princípio de que as concentrações de Ca 2+ e Mg 2+ são normalmente muito maiores que as concentrações dos outros íons alcalino-terrosos, a dureza pode ser igualada a [Ca 2+ ] + [Mg 2+ ]. (Harris, 2005). O procedimento analítico foi realizado em triplicata. 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO Sabendo-se da importância do conhecimento das quantidades dos íons causadores da dureza da água presentes na água consumida, este trabalho visou quantificar os cátions metálicos que estão frequentemente associados à dureza de água. O tratamento de águas é determinado a partir da classificação da água. Para isso utilizam-se parâmetros. Fernandes (2001) classifica as águas, em relação à dureza total em, duras, moderadamente duras e brandas, conforme tabela abaixo: Tabela 01 Classificação de água, quanto à dureza. Classificação Dura Moderadamente Branda dura Dureza total (mg/l de CaCO 3 ) D.T. > < D.T. < 150 D.T. < 75 Fonte: Adaptada de Fernandes (2001)

5 Durante o procedimento utilizado, volumetria de complexação, utilizando EDTA como agente titulante, foi consumido 1,1 ml do titulante com concentração de 0,1 mol/l para uma alíquota de 20 ml de água. O valor máximo permissível de dureza total para águas de consumo particular e alimentação, fixado pelo padrão de potabilidade, ora em vigor é de 300 mg/l de CaCO 3. (Portaria nº de 29 de dezembro de 2000). Os resultados obtidos na análise para dureza total da água foi de 550 ppm de CaCO 3. Este valor apresenta uma quantidade além do permitido para consumo. As reclamações citadas pelos moradores da cidade, em especial os que utilizam desta água para cozer alimentos e consumo por via oral, quanto ao sabor e dificuldade em fazer espuma durante banho ou atividades domésticas, como lavar roupa, tomar banho ou lavar louça, deve-se à alta concentração de íons Ca 2+ e Mg 2+, que alteram, quando em grandes quantidades, como nesse caso, o sabor da água e dificultam a formação de espumas por sabões. Sendo assim, a água analisada é classificada como dura, devido a alta concentração íons Ca 2+ e Mg 2+, estando fora do permitido pela Portaria nº de 29 de dezembro de CONCLUSÃO A amostra de água analisada foi classificada como sendo uma água dura, devido à alta concentração de íons Ca 2+ e Mg 2+. A água, utilizada pela população para diversos fins, dentre eles cozer alimentos e consumo oral está fora dos padrões permitidos pela Portaria nº de 29 de dezembro de 2000, a qual permite uma concentração de, até, 300 mg/l de CaCO 3 para águas de consumo particular e alimentação.

6 REFERÊNCIAS HARRIS, D. C. Análise Química Quantitativa. 5 ed. Rio de Janeiro: LTC, p. SKOOG, WEST, HOLLER, CROUCH. Fundamentos de Química Analítica. Tradução da 8ª edição norte-americana. 1 ed. Thomson Learning, VOGEL, Arthur Israel. [tradução por GIMENO, Antônio da] Química Analítica Qualitativa. 5ª Ed. São Paulo: Editora Mestre Jou, THEODORE, L. Brown; LEMAY, H. Eugene Jr.; BURSTEN, E. Bruce. Química: A ciência central. 9ª ed. PEARSON Pretince Hall, BRASIL, Ministério da Saúde. Portaria nº de 29 de dezembro de Dispõe sobre normas de potabilidade de água para o consumo humano. Brasilia: SVS, FUNASA. Manual prático de análise de água. Brasilia, VOGEL, A.I. Análise Química Quantitativa. Editora Guanabara Koogan S.A., Rio de Janeiro, RJ. CLESCERI, L. S.; GREENBERGH, A. E.; TRUSSELL, R.R. (Editors). Standard Methods: For Examination of Water and Wastewater, l7th. edition. Washington, 1989.