MF-431.R-1 - MÉTODO TURBIDIMÉTRICO PARA DETERMINAÇÃO DE SULFATO

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1 MF-431.R-1 - MÉTODO TURBIDIMÉTRICO PARA DETERMINAÇÃO DE SULFATO Notas: Revisão aprovada pela Deliberação CECA nº 0102, de 04 de setembro de Publicada no DOERJ de 18 de setembro de OBJETIVO O objetivo é definir o método turbidimétrico, usado na determinação de sulfato, em água a ser adotado nas atividades de controle de poluição, como parte integrante do Sistema de Licenciamento de Atividades Poluidoras SLAP. 2. SELEÇÃO DO MÉTODO A escolha do método para análise de sulfatos depende da concentração e precisão desejadas. Amostras de água podem ser diluídas ou concentradas de modo a se adequarem à faixa de trabalho de qualquer método. O Método Gravimétrico com Ignição do Resíduo é o método padrão mais recomendado e mais preciso para concentrações acima de 10 mg/l. O Método Gravimétrico com Secagem do Resíduo é semelhante ao primeiro, mas substitui o rigoroso tratamento térmico por secagem do filtro e do resíduo. Esse método é aceitável para trabalhos de rotinas onde não há necessidade de se conseguir a máxima precisão possível. O Método Turbidimétrico pode ser mais ou menos preciso que os anteriores, para concentrações de sulfato até 10 mg/l, dependendo de diversos fatores. Para concentrações acima de 10 mg/l é menos preciso que os anteriores mas pode ser aplicado até 60 mgll. Existe ainda, para determinação de sulfato, o Método Automatizado do Metiltimol Blue. A FEEMA adota, nas suas atividades de rotina, o Método Turbidimétrico.

2 3. PRINCÍPIO E APLICABILIDADE 3.1 O íon sulfato é precipitado em meio ácido com cloreto de bário formando uma suspensão de cristais de sulfato de bário, de tamanho uniforme. A absorbância da suspensão é lida em espectômetro e a concentração dos íons sulfato é determinada através da leitura numa curva padrão. 3.2 O método é aplicável a amostras de água de abastecimento público, águas de superfície, águas subterrâneas, águas residuárias e despejos industriais. 3.3 As amostras devem ser coletadas em frascos de vidro ou plástico (polietileno ou equivalente). 3.4 Para evitar que na presença de matéria orgânica certas bactérias reduzam sulfato a sulfeto, as amostras devem ser refrigeradas a 4 ºC. 3.5 Amostras contendo sulfeto devem ser mantidas a um ph menor que 8,0 para evitar a sua oxidação a sulfato, na presença de oxigênio dissolvido. 3.6 O armazenamento das amostras não deve ser superior a 7 dias. 4. ALCANCE E SENSIBILIDADE 4.1 O método é adequado para todas as faixas de concentração de sulfato, mas para obter resultados confiáveis, deve-se usar uma alíquota da amostra que não exceda a 40 mg/l de SO A concentração mínima detetável é de cerca de 1,0 mg/l de SO INTERFERÊNCIAS 5.1 Cor ou matéria em suspensão em grandes quantidades irão interferir nesse método. A matéria em suspensão pode ser eliminada através da filtração. 5.2 Sílica em concentração acima de 500 mg/l irá interferir. 5.3 Em amostras contendo concentrações elevadas de matéria orgânica, a precipitação do sulfato de bário não será satisfatória. 5.4 Não existem outros íons além do sulfato que formam compostos insolúveis com o bário em condições fortemente ácidas. A determinação pode ser feita a temperatura ambiente, com uma variação de 10 ºC, sem causar erro.

3 6. PRECISÃO E EXATIDÃO Segundo Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 14 ed., 1975, dezenove laboratórios analisaram uma amostra sintética contendo 250 mg/l de sulfato e o desvio padrão relativo encontrado fio de 9,1% e o erro relativo de 1,2%. 7. APARELHAGEM 7.1 PARA ÁGUA LIMPA espectrofotômetro placa de agitação imã béquer de 250 ml pipeta volumétrica de 5 ml colher de 0,2 a 0,3 ml de capacidade cronômetro 7.2 PARA ÁGUAS POLUÍDAS placa de aquecimento erlenmeyer de 250 ml bomba de vácuo filtro milipore aparelhagem do item REAGENTES 8.1 PARA ÁGUA LIMPA Solução de Condicionamento Misturar 50 ml de glicerol com uma solução contendo 30 ml de HCl concentrado, 300 ml de água deionizada, 100 ml de álcool etílico ou isopropílico a 95% e 75 g de cloreto de sódio Cloreto de bário cristais de 20 a 30 mesh Solução Padrão de sulfato 0,1 mg/ml. Obs: Preparar a solução conforme item a ou b que será descrito abaixo. a) Diluir 10,41 ml de uma solução padrão 0,02 N de H 2 SO 4 e diluir a 100 ml com água deionizada;

4 b) Dissolver 147,9 mg de sulfato de sódio anidro (seco anteriormente a 110 ºC) por 1 hora em água deionizada e completar a 1000 ml. 8.2 PARA ÁGUA POLUÍDA Mistura de ácido nítrico e ácido perclórico (4+1). Misturar cuidadosamente 400 ml de HNO 3 concentrado e 100 ml de ácido perclórico Solução de 1M de HCl Medir 83 ml de HCl concentrado e completar o volume a 1 litro com água deionizada Solução 0,01M de HCl Preparar a partir da solução anterior fazendo uma diluição de 1: Reagentes utilizados para análise de água limpa, descritos no item PROCEDIMENTO 9.1 PARA ÁGUA LIMPA Fazer um ensaio em branco com 100 ml de água deionizada a 5 ml de solução de condicionamento Medir 100 ml de amostra e colocar em um becher de 250 ml Acrescentar 5 ml da solução de condicionamento e colocar na placa de agitação, acrescentando uma medida de cloreto de bário em cristal e, continuar agitando por exatamente 1 minuto, com velocidade constante Fazer a leitura em espectrofotômetro, exatamente 4 minutos após terminada a agitação. O comprimento de onda é de 420 nm e a cubeta deve ser de 2 a 5 cm de caminho ótico Em caso de amostras coradas, deve-se descontar do valor determinado no item 9.1.4, o valor correspondente à leitura da amostra pura, sem reagentes Cálculo Preparar uma curva padrão de absorbância x concentração utilizando padrões de sulfato na faixa de 0,0 a 30,0 mg/l de SO 4. Calcular a concentração da amostra através do gráfico.

5 9.2 PARA ÁGUA POLUÍDA Medir 50 ml da amostra, transferir para um erlenmeyer de 250 ml e levar à secura sem calcinar. Esfriar bem Adicionar 5 ml da mistura ácida. Cobrir com um vidro de relógio e digerir sobre uma placa de aquecimento até o líquido e o resíduo ficarem bem claros. Retirar o vidro de relógio, deixar sair os vapores ácidos e levar quase à secura. Não calcinar o resíduo. Esfriar Adicionar 1 ml de solução 1M de HCl e 20 ml de água deionizada. Filtrar em papel de fibra de vidro e recolher quantitativamente. Lavar o filtro com água deionizada e finalmente com solução 0,01M de HCl Transferir o filtrado para um balão volumétrico de 200 ml. Completar o volume Medir 100 ml do filtrado ou uma alíquota diluída a 100 ml e prosseguir como no procedimento para águas naturais Cálculo Mg/l SO 4 = A x 4 x F Onde A = mg de SO 4 lido na curva 4 = fator de diluição inicial da amostra (50:200 ml) F = fator de diluição da amostra (se for medida uma alíquota menor que 100 ml, item 8.2.5) 10. BIBLIOGRAFIA 10.1 Manual de Métodos de Análises Físicas e Químicas, FEEMA Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 14 ed., 1975.