Norma Técnica SABESP NTS 009

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1 Norma Técnica SABESP NTS 009 Cloreto Método de Ensaio São Paulo Agosto

2 NTS 009 : 2001 Norma Técnica SABESP S U M Á R I O INTRODUÇÃO ESCOPO CAMPO DE APLICAÇÃO INTERFERENTES No método A No método B REFERÊNCIAS NORMATIVAS PRINCÍPIOS REAÇÕES REAGENTES Lista de reagentes Solução indicadora de cromato de potássio 5% (m/v) Suspensão de hidróxido de alumínio Solução indicadora mista Solução indicadora ácida MATERIAIS E EQUIPAMENTOS Limpeza e preparação de materiais COLETA E PRESERVAÇÃO DE AMOSTRAS PROCEDIMENTO Tratamento preliminar da amostra Método A: Nitrato de mercúrio (para concentrações maiores que 100 mg Cl - /L) Método B: Nitrato de prata (para concentrações menores que 100 mg Cl - /L) EXPRESSÃO DOS RESULTADOS Método A Método B BIBLIOGRAFIA /08/2001

3 Norma Técnica SABESP NTS 009 : 2001 INTRODUÇÃO Cloreto Nas águas superficiais, são fontes importantes de cloretos as descargas de esgotos sanitários, sendo que cada pessoa expele através da urina cerca de 6 g de cloreto por dia, o que faz com que os esgotos apresentem concentrações de cloretos superiores a 15mg/L. Diversos são os efluentes industriais que apresentam concentrações elevadas de cloretos como os da indústria do petróleo, algumas indústrias farmacêuticas, curtumes, etc. Nas regiões costeiras, através da chamada intrusão da cunha salina, são encontradas águas com altos teores de cloreto. Os cloretos se apresentam na sua forma mais comum, como cloreto de sódio, composto de presença diária na dieta humana. Sendo assim os limites fixados à água para consumo humano baseiam-se mais em razão do gosto que lhe confere que por motivos de toxicidade. Altas concentrações de cloreto provocam sabor desagradável em águas, aumentando o potencial corrosivo das mesmas. 1 ESCOPO Estabelecer os métodos para a determinação de cloretos em amostras de água (natural, mineral, de abastecimento) e de efluentes domésticos e industriais. Esses métodos são subdivididos em: A) Método do Nitrato de Mercúrio II - é menos susceptível à interferência do que o método argentométrico e emprega difenilcarbazona como indicador tanto do ponto final de titulação quanto da faixa de ph. B) Método Argentométrico - adequado para amostra de água que apresenta cloreto na concentração de 0,15 a 10 mg na porção a ser titulada. A solução titulante é de nitrato de prata, padronizada com uma solução de cloreto de sódio e o indicador é o cromato de potássio. 2 CAMPO DE APLICAÇÃO Para as águas de abastecimento público, a concentração de cloretos constitui-se em padrão de potabilidade, segundo a legislação vigente. Os cloretos provocam sabor na água, sendo o de sódio o mais restritivo por provocar sabor em concentrações da ordem de 250 mg/l, valor este que é tomado como padrão de potabilidade. No caso do cloreto de cálcio, o sabor só é perceptível em concentrações superiores a 1000 mg/l. Os cloretos provocam corrosão em estruturas hidráulicas, como por exemplo, emissários submarinos que são utilizados para a disposição oceânica de esgotos sanitários. Interferem na análise de DQO e embora esta interferência seja atenuada pela adição de sulfato de mercúrio ΙΙ, as análises de DQO da água do mar não apresentam resultados confiáveis. Os cloretos apresentam também influências nas características dos ecossistemas aquáticos naturais, por provocarem alterações na pressão osmótica nas células de microrganismos. 3 INTERFERENTES 17/08/2001 1

4 NTS 009 : 2001 Norma Técnica SABESP 3.1 No método A interferem: brometo e iodeto que são titulados como cloreto; íons cromato, férrico e sulfito em concentração acima de 10 mg/l; cor e turbidez. 3.2 No método B interferem: brometo, iodeto e cianeto que são titulados como cloreto; sulfeto, tiossulfato e sulfito que podem ser removidos pelo tratamento com peróxido de hidrogênio; ortofosfato em concentrações acima de 25 mg/l, porque precipita como fosfato de prata; ferro em concentração acima de 10 mg/l, mascarando o ponto final; cor e turbidez. 4 REFERÊNCIAS NORMATIVAS NBR 13797/97 - Água Determinação de cloretos Métodos titulométricos do nitrato mercúrico e do nitrato de prata. 5 PRINCÍPIOS Método A - O cloreto é titulado com solução padrão de nitrato de mercúrio em ph entre 2,3 a 2,8, havendo formação de cloreto de mercúrio ΙΙ solúvel, mas pouco dissociado. O excesso de titulante é detectado com difenilcarbazona, pela formação de um complexo de mercúrio de cor púrpura. Método B - O cloreto, a partir de soluções neutras ou levemente alcalinas, é precipitado quantitativamente como cloreto de prata pelo nitrato de prata, sendo o ponto final indicado pela formação de cromato de prata de cor vermelho-tijolo. 6 REAÇÕES As seguintes reações ocorrem durante a análise de cloretos: Método A: a) 2Cl - + Hg 2+ HgCl 2 (aq.), o ponto final da titulação pode ser detectado usando a difenilcarbazona como indicador de ph que realça o ponto final de titulação, com o desenvolvimento da cor roxa permanente. Método B: b) NaCl + AgNO 3 AgCl + NaNO 3 2AgNO 3 + K 2 CrO 4 Ag 2 CrO 4 + 2KNO 3 O ponto final de titulação é atingido com a formação de um precipitado vermelho-tijolo que é o cromato de prata. 2 17/08/2001

5 Norma Técnica SABESP NTS 009 : REAGENTES 7.1 Lista de reagentes Método A: - Ácido nítrico p.a. - HNO 3 - Ácido sulfúrico p.a. - H 2 SO 4 - Álcool etílico - C 2 H 5 OH ou isopropílico - C 3 H 7 OH - Azul de bromofenol - C 19 H 10 Br 4 O 5 S - Carbonato de sódio p.a. - Na 2 CO 3 - Cloreto de sódio p.a. - NaCl - Difenilcarbazona - C 13 H 12 N 4 O - Hidróxido de amônio p.a. - NH 4 OH - Hidróxido de sódio p.a. - NaOH - Nitrato de mercúrio ΙΙ p.a. - Hg(NO 3 ) 2.12H 2 O - Peróxido de hidrogênio p.a. 30% - H 2 O 2 - Sulfato de alumínio e potássio - AlK(SO 4 ) 2 - Xilenocianol FF p.a. - C 25 H 27 N 2 NaO 6 S Método B: - Ácido sulfúrico p.a. - H 2 SO 4 - Cromato de potássio p.a. - K 2 CrO 4 - Cloreto de sódio p.a. - NaCl - Hidróxido de amônio p.a. - NH 4 OH - Hidróxido de sódio p.a. - NaOH - Nitrato de prata p.a. - AgNO 3 - Peróxido de hidrogênio p.a. 30% - H 2 O 2 - Sulfato de alumínio e potássio - AlK(SO 4 ) Solução indicadora de cromato de potássio 5% (m/v) Dissolver 50 g de cromato de potássio em um pouco de água deionizada. Adicionar solução de nitrato de prata até a formação de um precipitado vermelho. Deixar em repouso por 12 horas, filtrar e diluir para um litro com água deionizada em balão volumétrico. 7.3 Suspensão de hidróxido de alumínio Dissolver 125 g de sulfato de alumínio e potássio p.a. em 1000 ml de água deionizada. Aquecer a 60 C e adicionar 55 ml hidróxido de amônio p.a. lentamente e com agitação. Deixar em repouso por 1 hora, transferir para um béquer de 2 litros e lavar o precipitado várias vezes por adição de água deionizada, misturar e decantar, até que a água de lavagem não contenha mais cloreto. Quando preparada recentemente, a suspensão ocupa um volume aproximado de 1000 ml. 7.4 Solução indicadora mista Dissolver 0,5 g de difenilcarbazona p. a. e 0,05 g de azul de bromofenol p.a. em 75 ml de álcool etílico ou álcool isopropílico e completar o volume para 100 ml com álcool. 17/08/2001 3

6 NTS 009 : 2001 Norma Técnica SABESP 7.5 Solução indicadora ácida Dissolver na ordem, 250 mg de difenilcarbazona p.a., 4,0 ml de ácido nítrico e 30 mg de xilenocianol FF p.a. em 100 ml de álcool etílico p.a. ou isopropílico p.a. a 95%. Armazenar em frasco âmbar e refrigerar. A solução não é estável indefinidamente; quando deteriorada causa erros positivos. 8 MATERIAIS E EQUIPAMENTOS - Agitador magnético - Bureta de 25 ml - Erlenmeyer de 250 ml - Pipetas volumétricas de diversos volumes - Proveta de 100 ml. 8.1 Limpeza e preparação de materiais Toda vidraria deve ser lavada com sabão neutro e água deionizada. 9 COLETA E PRESERVAÇÃO DE AMOSTRAS A coleta de amostra é efetuada em frasco de polietileno e o volume necessário é de 200mL e não há preservação. O prazo para análise é de 28 dias. 10 PROCEDIMENTO 10.1 Tratamento preliminar da amostra Caso a amostra apresente cor e/ou turbidez, transferir 100 ml de amostra para um béquer, adicionar 3 ml de suspensão de hidróxido de alumínio e agitar rapidamente durante 1 minuto e lentamente por 5 minutos. Após, deixar decantar, filtrar em papel de filtro para filtração rápida. No caso da presença de íons sulfito, sulfeto e tiossulfato, ajustar o ph na faixa de 7 a 10 utilizando solução de ácido sulfúrico ou de hidróxido de sódio e adicionar 1 ml de peróxido de hidrogênio para cada 100 ml de amostra. Agitar durante 1 minuto e prosseguir a análise Método A: Nitrato de mercúrio (para concentrações maiores que 100 mg Cl - /L) - Transferir 50 ml de amostra ou uma alíquota diluída a 50 ml para um erlenmeyer de 250mL; - Adicionar 0,5 ml do indicador misto e misturar bem. A solução deve apresentar cor púrpura; - Adicionar a solução de ácido nítrico 0,1M, gota a gota, até o desenvolvimento da cor amarela; - Titular com solução de nitrato de mercúrio 0,0705M até aparecimento de cor roxa permanente; - Titular uma prova em branco, usando água deionizada, seguindo o mesmo procedimento da amostra. 4 17/08/2001

7 Norma Técnica SABESP NTS 009 : 2001 Padronização: - Diluir 10 ml de solução padrão de cloreto de sódio 0,141M a 50 ml com água deionizada; - Adicionar 10 mg de carbonato de sódio p. a. e 1,0 ml da solução indicadora ácida; - Titular com solução de nitrato de mercúrio 0,0705M até a primeira coloração púrpura permanente. - Calcular a molaridade através de: M1xV1 M 2 = 2V onde: M 1 = Molaridade do NaCl 0,141M V 1 = Volume de NaCl (10 ml) M 2 = Molaridade real do nitrato de mercúrio - Hg(NO 3 ) 2 V 2 = Volume de nitrato de mercúrio gasto na titulação Método B: Nitrato de prata (para concentrações menores que 100 mg Cl - /L) - Transferir 50 ml de amostra ou uma alíquota diluída a 50 ml para um erlenmeyer de 250 ml; - Ajustar o ph da amostra entre 7 e 10 com solução de ácido sulfúrico ou solução de hidróxido de sódio; - Adicionar 0,5 ml da solução indicadora de cromato de potássio; - Titular com solução padrão de nitrato de prata 0,0141M até o aparecimento da coloração vermelho-tijolo, característica do ponto final; - Titular uma prova em branco, usando água deionizada, seguindo o mesmo procedimento da amostra. Padronização: - Diluir 10 ml da solução padrão de cloreto de sódio a 50 ml com água deionizada; - Ajustar o ph entre 7 e 10 com solução de ácido sulfúrico ou hidróxido de sódio; - Adicionar 0,5 ml da solução indicadora de cromato de potássio; - Titular com solução padrão de nitrato de prata até o aparecimento de coloração vermelho-tijolo (característica do ponto final da titulação). - Calcular a molaridade através de: M 2 = 2 M 1 x V 1 onde: M 1 = Molaridade do NaCl 0,141M V 1 = Volume de NaCl (10 ml) M 2 = Molaridade real do nitrato de prata - AgNO 3 V 2 = Volume de nitrato de prata gasto na titulação V 2 11 EXPRESSÃO DOS RESULTADOS 17/08/2001 5

8 NTS 009 : 2001 Norma Técnica SABESP 11.1 Método A A concentração de cloreto é dada por: mg Cl (V a V b ) x 2 x M 2 x = L ml da amostra V a = ml de solução de nitrato de mercúrio gastos para titular a amostra V b = ml de solução de nitrato de mercúrio gastos para titular prova em branco M 2 = molaridade da solução de nitrato de mercúrio Método B A concentração de cloreto é dada por: mg Cl = (V a V b ) x M 2 x L ml da amostra V a = ml de solução de nitrato de prata gastos para titular a amostra V b = ml de solução de nitrato de prata gastos para titular a prova em branco M 2 = molaridade da solução de nitrato de prata. 12 BIBLIOGRAFIA - Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20 th edition, Análises Físico-químicas para Controle das Estações de Tratamento de Esgoto (CETESB). 6 17/08/2001

9 Norma Técnica SABESP NTS 009 : 2001 Cloreto Considerações finais: 1) Esta norma técnica, como qualquer outra, é um documento dinâmico, podendo ser alterada ou ampliada sempre que for necessário. Sugestões e comentários devem ser enviados à Divisão de Normas Técnicas TDGN. 2) Tomaram parte na elaboração desta Norma: ÁREA UNIDADE DE TRABALHO A AELP Vera Lúcia de Andrade Aguiar A AELG Moacir F. Brito A AEOB Francisco Novais A AAHL Elvira A. Simi Venckunas I IAOC Anna Cristina Kira Saeki I IBOC Amélia Yoshie O. Kihara I IGOC Orlando Antunes Cintra Fº I IVOC José Aparecido Oliveira Leme NOME L LBTC Marco Antônio Silva de Oliveira M MCEC Maria Teresa Berardis M MOEC Sueli Ap. V. Lobo Freire M MSEC Márcia Cecília Glasser S. da Costa T TDGN Maria Célia Goulart 17/08/2001

10 NTS 009 : 2001 Norma Técnica SABESP Sabesp - Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo Diretoria Técnica e Meio Ambiente - T Superintendência de Pesquisa e Desenvolvimento Tecnológico - TD Divisão de Normas Técnicas - TDGN Rua Costa Carvalho, CEP São Paulo - SP - Brasil Telefone: (011) / FAX: (011) [email protected] - Palavras-chave: cloreto, água, esgoto, análise química - 06 páginas 17/08/2001