Contente
- TL; DR (muito longo; não leu)
- Importância da alcalinidade
- Unidades de alcalinidade
- Preparando para o teste
- Aparelhos de teste e metodologia
- Cálculo da alcalinidade
- Interpretando Resultados
Água pura não existe na natureza. Mesmo em ambientes artificiais, a pureza da água não dura muito após a abertura da garrafa. A água dissolve mais substâncias do que qualquer outro líquido conhecido. De fato, a maioria das pessoas considera estranhos os gostos de água "pura". A vida depende da capacidade das águas em dissolver muitas substâncias, e os produtos químicos dissolvidos nas águas determinam algumas das condições físicas críticas dos ecossistemas. Duas condições importantes e relacionadas à água são acidez e alcalinidade.
TL; DR (muito longo; não leu)
Use esta equação para calcular a alcalinidade em termos de CaCO3: Alk (mg / L CaCO3) = Alk (meq / L) x (1 mmol de CaCO3÷ 2meq) x (100.087mg de CaCO3÷ CaCO de 1 mmol3) = (50044xBxCumaxCF) ÷ Vs. As variáveis utilizadas são o volume de ácido (B) usado na titulação, a concentração do ácido (Cuma), o volume de água na amostra (Vs) e um fator de correção (CF), se necessário.
Importância da alcalinidade
A alcalinidade determina como a água resiste às mudanças no pH, em particular a resistência a se tornar ácido. Maior alcalinidade significa maior resistência a mudanças no pH. Mudanças no pH podem ser devastadoras para o ecossistema. Muitas plantas e animais aquáticos requerem uma faixa de pH muito estreita para sobreviver. Animais menos sensíveis ao pH sofrem se alterações no pH afetam a cadeia alimentar. Além do ecossistema natural, a alcalinidade afeta os sistemas de águas residuais e a adequação da água para irrigação. A alcalinidade, também conhecida como dureza da água, afeta os sistemas de água domésticos ao construir depósitos minerais em canos e panelas, além de aumentar a quantidade de sabão que as pessoas usam inibindo a espuma.
Unidades de alcalinidade
A alcalinidade mede a quantidade de cálcio, magnésio e outros íons moderadores de ácido. A alcalinidade pode ser relatada em termos de carbonato de cálcio, CaCO3. A alcalinidade é geralmente medida e relatada em termos de partes por milhão (ppm) ou grãos por galão.
Preparando para o teste
O método recomendado para determinar a alcalinidade usa a titulação do ponto de inflexão (IPT) com solução de ácido sulfúrico. Mesmo ao usar uma solução de ácido sulfúrico 0,01639N disponível no mercado, teste a solução contra um padrão de carbonato de sódio. Diferentes concentrações de ácido podem ser usadas, especialmente com alcalinidades mais baixas, mas o ácido deve ser comparado a um padrão.
As amostras de água precisam representar as condições ambientais, portanto a exposição à luz solar, poeira, chuva ou outros contaminantes podem alterar os resultados dos testes. Com o tempo, as mudanças de temperatura também podem afetar a qualidade da amostra, portanto, as amostras devem ser mantidas à temperatura do ambiente original. Para testes de alcalinidade, filtre as amostras de água através de uma membrana de 0,45 µm, onde a unidade µm significa micrômetro ou mícron. O micrômetro é igual a 10-6 metro ou um milionésimo de metro.
A maioria dos testes usa uma amostra de 50 mililitros (50 ml) em um copo de 100 ml, mas para amostras de baixa alcalinidade, uma amostra maior de 100 ml pode ser usada.
Aparelhos de teste e metodologia
O método de teste preferido usa uma bureta de vidro, mas também pode ser usado um titulador digital. Certifique-se de que a bureta esteja limpa e seca para que a solução ácida não seja diluída.
Use a metodologia de titulação padrão com cuidado especial em torno de pH 8,3 e pH 4,5. Para encontrar alcalinidade em termos de carbonato de cálcio, tome cuidado especial quando o pH da amostra se aproximar do pH 4,5.
Cálculo da alcalinidade
A fórmula para calcular a alcalinidade encontra a proporção de ácido para o ponto de equivalência de bicarbonato. A primeira equação mostra a alcalinidade em miliequivalentes por litro.
Use esta fórmula para encontrar alcalinidade:
Alk (meq / L) = ÷ = (1000xBxCumaxCF) ÷ Vs
A equação a seguir combina a equação de alcalinidade com o fator de conversão para calcular a alcalinidade em CaCO3:
Alk (mg / L CaCO3) = Alk (meq / L) x (1 mmol de CaCO3÷ 2meq) x (100.087mg de CaCO3÷ CaCO de 1 mmol3) = (50044xBxCumaxCF) ÷ Vs.
Calcular a alcalinidade requer conhecimento:
Alk significa alcalinidade
B: O volume de ácido usado na titulação do pH original até o ponto de equivalência (próximo a pH4,5) em mililitros.
Cuma: A concentração do ácido sulfúrico expressa em normalidade N ou em miliequivalentes por mililitro (meq / mL).
Vs: O volume da amostra em mililitros.
CF: Um fator de correção, se necessário. O fator de correção para os cartuchos de titulador digital Hach é igual a 1,01; todos os outros métodos de titulação têm um fator de correção igual a 1,0.
Suponha que o volume de ácido (B) usado seja igual a 12 mililitros de ácido, a concentração de ácidos (Cuma) é igual a 0,01639meq / mL, e o volume da amostra de água (Vs) é igual a 50mL de água. Se realizar a titulação com uma bureta padrão, o fator de correção (CF) é igual a 1,0. Para calcular a alcalinidade, insira esses valores na primeira equação. O cálculo se torna:
Alk = (1000xBxCumaxCF) ÷ Vs ou Alk (meq / L) = ÷ 50mL.
A solução para a alcalinidade produz: Alk (meq / L) = 3,9 meq / mL.
Para calcular a alcalinidade como carbonato de cálcio, use esta fórmula para calcular a alcalinidade na concentração de carbonato de cálcio (CaCO3) Inserir os valores na fórmula para determinar a alcalinidade como CaCO3:
Alk (mg / L como CaCO3) = (50044xBxCumaxCF) ÷ Vs.
Inserindo os valores de exemplo, a equação se torna:
Alk (mg / L como CaCO3) = ÷ 50mL. Resolver a equação produz Alk (mg / L como CaCO3) = 196,8 mg / L.
Interpretando Resultados
Miligramas por litro (mg / L) é igual a partes por milhão (ppm). A alcalinidade também é conhecida como dureza da água. Em geral, a água com dureza inferior a 17,0 ppm é considerada água mole. Água com dureza acima de 180 ppm é considerada água muito dura. Neste exemplo, a amostra de água tem alcalinidade muito alta.