Parâmetros de

qualidade de água SANEAMENTO AMBIENTAL EXPERIMENTAL

TH 758

Prof. J. Sánez

Prof. Dra. H. Knapik

Resp. Tec. Lab. L. Prado

Universidade Federal do Paraná

3°/2015

Aula 03 – Teoria e determinação de pH e Alcalinidade

Objetivos

• Parte teórica: apresentar o significado e importância

química do pH e alcalinidade em águas

• Parte prática: determinação do pH e alcalinidade em

diferentes amostras

pH – Potencial Hidrogeniônico

Conceito

o Representa a concentração de íons hidrogênio H+ (em escala

antilogarítmica), dando uma indicação sobre a condição de

acidez, neutralidade ou alcalinidade da água. Faixa de pH e de 0

a 14.

Origem Natural

o Dissolução de rochas

o Absorção de gases da atmosfera

o Oxidação da matéria orgânica

o Fotossíntese

Origem Antropogênica

o Despejos domésticos

(oxidação da MO)

o Despejos industriais

pH – Potencial Hidrogeniônico

Importância

o O pH do meio controla as reações químicas de poluentes

o Valores baixos de pH aceleram a decomposição de materiais potencialmente tóxicos

o Valores altos de pH podem levar a um aumento na concentração de amônia (tóxica para os peixes)

o Em tratamento de água: influi na dosagem substâncias empregadas no processo de coagulação, desinfecção.

o pH baixo – potencial corrosivo em tubulações

o pH alto – potencial de incrustações nas tubulações

o Tratamento biológico: pH interfere nos organismos vivos

IG01

IG02

AIG

03IG

04IG

05IG

06

4

6

8

10

pH

IG01

IG02

AIG

03IG

04IG

05IG

06

0

10

20

30

Te

mp

era

ture

(ºC

)

o Fitas pH

Faixa 1-14

Outras faixas

pH – Potencial Hidrogeniônico

Tipos de pH metros

o Papel indicador

Papel tornassol

— Ácido

— Básico

o pH metro

Bancada

bolso

campo

pH – Potencial Hidrogeniônico

Mecanismo do pH metro

pH – Legislação

Padrão de potabilidade – Portaria 2914 (2011)

o Recomenda-se que no sistema de distribuição, o pH da água seja

mantido na faixa de 6.0 a 9.5

Padrão de corpos d’água - Conama 357 (e Conama 430)

o Águas doces: pH entre 6.0 a 9.0

Padrão de lançamento - Conama 430

o Lançamento direto e/ou tratado: pH entre 5.0 a 9.0

Alcalinidade

Conceito

o Quantidade de íons na água que reagirão para neutralizar os íons hidrogênio. É uma medida da capacidade da água de neutralizar os ácidos – capacidade tampão (capacidade de resistir às mudanças de pH)

o Principais constituintes (função do pH):

Bicarbonatos HCO3-

Carbonatos CO32-

Hidróxidos OH-

Íons com características básicas: reagem quimicamente com soluções ácidas

Alcalinidade

Origem Natural

o Dissolução de rochas

o Atmosfera

o Matéria orgânica

o Respiração

Origem Antropogênica

o Despejos domésticos e industriais

Reação do CO2 com a água

Alcalinidade

Importância

o Tratamento de água: a dosagem de produtos químicos utilizados

são função dos valores de alcalinidade (reação com o sulfato de

alumínio):

o Alcalinidade baixa: adiciona-se cal hidratada ou barrilha (carbonato

de sódio) para elevar (adição de substâncias alcalinas)

o Alcalinidade alta: adiciona-se ácido para baixar a alcalinidade.

o Valores de referência:

30 a 500 mg/L de CaCO3

em águas naturais

IG01

IG02

AIG

03IG

04IG

05IG

06

0

30

60

90

120

150

Alk

alinity (

mg/L

)

IG01

IG02

AIG

03IG

04IG

05IG

06

0,00

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

Cl-

a (g/L

)

Alcalinidade – princípio do método

pH > 9.4

Alcalinidade devido a Hidróxidos e carbonatos

8.3 ≤ pH ≤ 9.4

Alcalinidade devido a carbonatos e bicarbonatos

4.4 ≤ pH < 8.3

Alcalinidade somente de bicarbonatos

A amostra é titulada com ácido padrão a um pH específico,

determinando-se o ponto final pela mudança de pH.

• Potenciométrico: mudança do pH registrada no pH metro

• Titulométrico: ponto de viragem do indicador aplicado na

titulação

Alcalinidade

Interferências na determinação analítica:

o Cor, turbidez e sólidos suspensos podem interferir na determinação

da alcalinidade via titulação química (interfere na mudança de

coloração quando do uso de indicadores)

Filtragem da amostra ou determinação

via método potenciométrico.

o Preferencialmente deverá ser analisado em campo, ou coletar em

frasco não aerado e completamente cheio para análise em até 24

horas. Método potenciométrico é mais preciso do que o método

titulométrico.

Parte prática – procedimento pH

• Amostra do Lago do Passeio Público e água de torneira

• Fitas teste

• pH metro de bancada

• Sonda de campo

Parte prática – procedimento

alcalinidade

• Método potenciométrico:

• Anotar o volume gasto em cada faixa de pH

• Alcalinidade devido a hidróxido e carbonato: até pH=8.3

• Alcalinidade devido a bicarbonato: até pH=4.4

Parte prática – procedimento

alcalinidade

• Método titulométrico:

• Anotar o volume gasto em cada etapa

de viragem o indicador;

• Alcalinidade devido a hidróxido e

carbonato: fenolftaleína, com

coloração rosa em amostra com

pH>8.3, e incolor abaixo

• Alcalinidade devido a bicarbonato:

indicador metilorange, com cor

amarela em pH > 4.4 e laranja abaixo

deste valor.

Alcalinidade à fenolftaleína amostras com pH > 8,3

Alcalinidade à metilorange amostras com pH > 4,4