AULA PRÁTICA 05 - MATERIA ORGANICA EM AGUAS

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<p>Laboratrio de Engenharia Qumica IProfessora: Giselle Aline dos Santos Gonalves1. TEMAMatria Orgnica em guas.2. INTRODUOMatria orgnica todo o material de origem vegetal ou animal produzido no prprio ambiente aqutico (autctone) ou introduzido nele por meio de despejos ou carreamento, ou seja, pelo arraste por gua de chuva (alctone) (CETESB. SP, 2006). A matria orgnica sofre um processo de decomposio que implica no consumo do oxignio presente no meio. Esse processo tem sua velocidade acelerada com o aumento da temperatura, isto , altas concentraes de matria orgnica, sobretudo em temperaturas acima de 20C iro acarretar na depleo do oxignio dissolvido, podendo levar a mortandades macias (CETESB. SP, 2006). Com a decomposio da matria orgnica liberam-se nutrientes para o meio que sero utilizados pelas algas e vegetais superiores para o seu crescimento. Geralmente, em ambientes naturais h baixa concentrao de matria orgnica e escassez de nutrientes, limitando o crescimento das algas.</p> <p>Os principais nutrientes so o nitrognio e o fsforo e sua importncia para o meio aqutico est relacionada com a produo primria do ambiente (por algas e vegetais superiores). A produo primria a base de sustentao das teias alimentares estabelecidas nas regies fticas (que recebem luz solar suficiente para a realizao de fotossntese) dos ecossistemas.</p> <p>A entrada de matria orgnica de origem antrpica no meio aqutico aumenta muito a quantidade de nutrientes disponveis no meio, desequilibrando os processos de fotossntese e decomposio. O processo de enriquecimento das guas por matria orgnica denominado eutrofizao e frequentemente causado pelo despejo de esgotos ou ainda de produtos como o vinhoto, acarretando graves problemas ambientais (CETESB. SP, 2006). </p> <p>A oxidao de uma amostra utilizando o permanganato de potssio em meio cido, como agente oxidante, tem sido empregada h bastante tempo na determinao indireta da quantidade de matria, sendo o seu resultado expresso em termos de oxignio consumido, que reflete uma Demanda Qumica de Oxignio. </p> <p>Outra estimativa de matria orgnica a DBO (Demanda Bioqumica de Oxignio), que mede o consumo de oxignio a 20C, em 05 dias, necessrio para a estabilizao biolgica da matria orgnica.Esses dois mtodos, cujos objetivos so semelhantes, apresentam resultados diferentes, pois o primeiro (DQO) uma oxidao drstica utilizando temperaturas elevadas, meio fortemente cidas e uso de um oxidante forte. J o segundo, a DBO, o processo de oxidao da matria orgnica ocorre lentamente por intermdio de organismos aerbios, no oxidando completamente todos os compostos orgnicos. Consequentemente os resultados de DBO obrigatoriamente so inferiores aos da DQO.</p> <p>Existem duas tcnicas para a anlise da DQO, uma que emprega o Dicromato de Potssio e a outra usando o Permanganato de Potssio, sendo esta ltima, objeto de avaliao neste trabalho, mais conhecida como oxignio consumido.</p> <p>A diferena entre a aplicao dos dois mtodos decorre do limite de deteco de ambos.</p> <p>Enquanto o mtodo do permanganato possui o limite de 0,1 mg/l, a tcnica do dicromato de potssio somente utilizada para nveis de DQO acima de 25 mg/l.</p> <p>Como o Standard Methods (1980) cita que o mtodo do permanganato de potssio no apresenta uma eficincia to completa quanto o mtodo do dicromato de potssio, foram desenvolvidos alguns estudos de eficincia de oxidao da matria orgnica usando o KMnO4, incluindo a proposio de mudanas no mtodo para otimiz-lo.</p> <p>3. OBJETIVODeterminar o teor de matria prima em guas.4. MATERIAIS E REAGENTES Balana Analtica, com resoluo de 0,1 mg; Erlenmeyer de 250 mL; Proveta Graduada de 100 e 250 mL; Pipeta Graduada de 10 mL; Balo volumtrico de 100, 200 e 1000 mL; Bureta de 50 mL com subdiviso 0,1 mL; Placa de Aquecimento; Termmetro adequado ao uso; Cronometro; Soluo de Permanganato de Potssio N/8 (0,125 N); Soluo de Oxalato de Sdio N/8 (0,125 N); Soluo de Permanganato de Potssio N/80 (0,0125 N); Soluo de Oxalato de Sdio N/8 (0,0125 N); cido Sulfrico 25% (v/v).</p> <p>5. PROCEDIMENTOS ANTES DAS ANLISES 5.1. SOLUO DE PERMANGANATO DE POTSSIO N/8 (0,125 N)Dissolver em um bquer aproximadamente 3,9500 g e 3,9510 de permanganato de potssio em gua destilada. Transferir para um balo volumtrico de 1000 mL e completar o volume com gua destilada, dividir a soluo preparada em quatro bales de 500 mL. Padronizar a soluo de permanganato de potssio N/8 (0,125 N), usando o padro primrio. Em um erlenmeyer com o auxilio de uma pipeta graduada adicionar 20 mL da soluo de oxalato de sdio N/8 (0,125 N) e 5 mL de cido sulfrico 25% (v/v) quente (60,0 +/- 5). O volume gasto na titulao de permanganato de potssio foi de 20 mL.Calcular a Normalidade e o Fator de correo.</p> <p>5.2. SOLUO DE OXALATO DE SDIO N/8 (0,125 N)Pesar com o auxlio de uma esptula e um bquer 8,3819g de oxalato de sdio p.a e dissolver em gua destilada quente, resfriar e transferir para um balo volumtrico de 1000 mL, completar o volume com gua destilada.Transferir para um vidro mbar e validar em at um ms.5.3. SOLUO DE PERMANGANATO DE POTSSIO N/80 (0,0125 N)Transferir com o auxlio de uma pipeta graduada 10 mL da soluo de permanganato de potssio N/8 (0,125 N) para um balo volumtrico de 100 mL e completar o volume com gua destilada. 5.4. SOLUO DE OXALATO DE SDIO N/8 (0,0125)Transferir com o auxlio de uma pipeta graduada 10 mL de soluo de oxalato de sdio N/8 (0,125 N) para um balo volumtrico de 100 mL e completar o volume com gua destilada.5.5. ERLENMEYER NA ANLISE DE MTERIA ORGNICADeve ser previamente fervido com a soluo de permanganato de potssio N/80 (0,0125 N) diluda 5 mL de permanganato de potssio para 500 mL de gua destilada).6. PROCEDIMENTOSTransferir com o auxlio de uma proveta 100 mL da amostra de gua da AMBEV para um erlenmeyer de 250 mL.</p> <p>Adicionar com o auxlio de uma pipeta graduada aproximadamente 6,0 mL da soluo de 25% (v/v) e levar a fervura na placa de aquecimento.Adicionar soluo fervente com o auxlio de uma pipeta graduada 10 mL da soluo de permanganato de potssio N/80 e manter a fervura por aproximadamente 10 minutos a partir do momento da adio.Adicionar com o auxlio de uma pipeta graduada 10 mL da soluo de oxalato de sdio N/80 e homogeneizar. Aps a adio do oxalato de sdio N/80 a soluo deve passar da cor rosa para incolor, se mudar de cor deve fazer a titulao, pois significa que tem matria orgnica.Retirar da chapa de aquecimento e titular a quente com a soluo de permanganato de potssio N/80 at o aparecimento de cor rosa plido.Anotar o volume gasto de permanganato de potssio N/80 na titulao.Fazer o experimento em triplicata para termos resultados consistente. Fazer o ensaio com o branco e anotar o volume.Os volumes gastos em cada titulao esto na tabela 1.</p> <p>7. RESULTADOS E DISCUSSOErlenmeyerVolumes gastos de (mL)</p> <p>Branco0,5</p> <p>11</p> <p>20,6</p> <p>30,6</p> <p>Tabela 1 Volumes gastos de na titulao.7.1. CLCULOSErlenmeyer 1:</p> <p>Matria Orgnica (mg de consumido/L) = </p> <p>Matria Orgnica (mg de consumido/L) = (1 mL - 0,5 mL).1= 0,5 mg/L.Erlenmeyer 2:</p> <p>Matria Orgnica (mg de consumido/L) = </p> <p>Matria Orgnica (mg de consumido/L) = (0,6 mL 0,5 mL). 1 = 0,1 mg/L.Erlenmeyer 3:</p> <p>Matria Orgnica (mg de consumido/L) = </p> <p>Matria Orgnica (mg de consumido/L) = (0,6 mL 0,5 mL). 1 = 0,1 mg/L.Mdia da Concentrao de Matria Orgnica</p> <p>Desvio Padro da Analise de Matria Orgnica Realizada</p> <p>O mtodo utilizado para anlise de matria orgnica na gua baseou-se na reao de oxidao por parte do KMnO4, em meio cido, por essa razo utilizou-se o acido sulfrico (H2SO4) devido ao on sulfato no interferir nos resultados pois no afetado pelo permanganato que no o consome. Para facilitar a anlise adiciona-se o oxalato de sdio que ir reduzir o MnO4- representado pela reao abaixo:</p> <p>No se necessitou de um indicador para visualizar o termino da titulao pois um pequeno excesso do titulante confere uma colorao violeta clara ( rsea) para o fim da titulao.A determinao do oxignio dissolvido representa a quantidade de substancias oxidveis presentes na gua. No mtodo proposto, a amostra oxidada com ons de permanganato em acido sulfrico (meio acido). Aps a adio de excesso de oxalato de sdio ento se a soluo ficou transparente representa a existncia de matria orgnica na amostra analisada, titula-se novamente com o permanganato e o mesmo consome todo o oxignio existente. De acordo com os Padres de Lanamento de efluentes nas Colees de guas DN COPAM no 010/86 esse nmero deve ser inferior a 2 mg/L. Como se pode ver nos clculos realizados percebe-se que o valor na amostra encontra-se dentro dos padres exigidos, portanto para esse parmetro de matria orgnica na gua esta prpria para uso.7.2. Erros da AnlisePrimeiramente como a soluo de permanganato de potssio no foi aquecida e deixada em repouso por pelos menos 24 horas em local escuro e filtrado a parte insolvel, pode ter comprometido os resultados devido, ao permanganato no ser uma substancia de padro primrio e geralmente ser contaminada por MnO2 que tem a propriedade de catalizar a reao entre os ons MnO4- e substancias redutoras presentes na gua destilada usada na preparao da soluo.Como a substncia de permanganato bem escura ficou-se difcil a visualizao aps a titulao para anotar o volume exato utilizado na reao, comprometendo os resultados da quantidade de oxignio contido na gua.</p> <p>8. CONCLUSOA anlise de determinao do teor de matria orgnica em gua foi realizado com o intuito de perceber que h diferentes meios de titulaes e que o mtodo utilizado utilizado por diversos laboratrios para analisar a qualidade de gua.O valor encontrado em media da amostra da gua da empresa AMBEV de aproximadamente de 0,23 mg O2 consumido/L 0,2309 sendo este valor encontrado dentro dos valores permitido para o consumo humano para o padro de matria orgnica em gua. Os valores so aproximados devidos aos erros comentados anteriormente, apesar disso a anlise realizada considerada satisfatria.</p> <p>9. REFERNCIAS BIBLIOGRFICASCETESB, Norma Tcnica L5-143, Determinao de Oxignio Consumido em guas - Mtodo do Permanganato de Potssio, So Paulo, 1978.Tratamento de gua,2010. Diretor Tcnico Eduardo Nascimento Pacheco, Engenheiro Sanitarista pela escola Sanitarista de Mau. Disponvel em:&lt; http://www.tratamentodeagua.com.br/R10/home. aspx&gt; acesso em 04/2013.</p> <p>12</p>