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Determinao de Fluoreto em Solues por Eletrodo on Seletivo (ISE)

Desenvolvido por: Nilton Pereira Alves em 07/08/1999

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QUIMLABQUMICA &

METROLOGIA

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1 - Introduo

Este mtodo utilizado para a determinao de fluoreto (F-) solues e matrias primas em um intervalo de 0,1 a 1,0 g/L de fluoretos solveis e se baseia na determinao potenciomtrica deste nion com eletrodo on seletivo de fluoreto de lantnio. Os potenciais eletroqumicos obtidos contra um eletrodo de referncia de calomelanos ou Ag/AgCl so comparados com curva de calibrao obtida com padres de NaF. aplicado para qualquer equipamento potenciomtrico que permite a leitura direta em modo mV. A teoria envolvida neste procedimento a mesmas utilizada nos equipamentos que permitem as calibraes e leituras diretas das concentraes de fluoreto, denominados com pIon-meters ou medidores de ons especficos. Importante salientar que a determinao de fluoreto por mtodo on seletivo somente determina a atividade inica do on fluoreto e no sua concentrao. Espcies inicas complexadas com o nion fluoreto como SiF6--, FeF6--, NbF7--, etc..., no podem ser determinadas por este mtodo. A determinao de fluoreto em meio contendo HF somente dever ser realizada aps prvio ajuste do pH e fora inica com a soluo tampo adequada, para evitar ataque do eletrodo de referncia, que geralmente fabricado com vidro. 2 - Procedimento 2.1 - Curva de Calibrao Pesar 2,2100 g de NaF e diluir para 1000 mL com gua destilada (padro de 1,000 g /L F- ou 1000 ppm) Diluir aliquotas de 1, 10 e 100 mL do padro de 1000 ppm em bales separados para 1000 mL com gua destilada. Respectivamente so estes os padres obtidos: 0.001, 0.010 , 0.100 g/L F- ou 1 , 10 e 100 ppm F-.

Tomar aliquotas de 25 mL dos padres de 1, 10, 100 e 1000 ppm de fluoreto em

beckeres separados. Adicionar em cada um deles 25 mL do TISAB. Utilizando pHmetro operando em modo mV, eletrodo on seletivo de fluoreto e

eletrodo de referncia de calomelanos ou Ag/AgCl obter o potencial eletroqumico em cada um dos padres e registrar os valores. Importante usar agitao magntica durante

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as leituras para melhorar as estabilizaes e reprodutibilidades. O eletrodo de referncia no precisa ser utilizado no caso da utilizao de eletrodos combinados de fluoreto.

Construir uma curva de calibrao utilizando o logaritmo das concentraes de

fluoreto versus potencial eletroqumico (Pode-se utilizar o software Excel): Exemplo:

Padro (g/L) Log10(conc.padro) mV 0.001 -3 58 0.010 -2 2 0.100 -1 -56 1,000 0 -109

y = -55.9000x - 110.1000R2 = 0.9997

-150

-100

-50

0

50

100

-4 -3 -2 -1 0

log10 (g/L)

mV

Equao linear obtida: mV= -55,9000*log10 (g/L F-) 110,10 R2 = 0,9997 Pela equao g/L F- : g/L (F-) = 10((mV+110)/-55. 9) Ex: Para o Padro de 0,010 g/L F (10 ppm) obteve-se +2 mV

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g/L (F-) = 10((2+110)/-55.9) = 0,00992 g/L (erro de 0,82 % em relao ao terico 0.01 g/L F-)

2.2 - Anlise das Amostras

Adicionar 25 mL da amostra em um becker plstico. Adicionar 25 mL do TISAB. Adicionar uma barra magntica pequena. Proceder as leituras com ligeira agitao. Aguardar estabilizao o que leva aproximadamente de 2 ou 3 minutos e

registrar o valor do potencial. Caso as concentraes de fluoreto sejam elevadas proceder as devidas diluies

e multiplicar os resultados obtidos pelos fatores de diluies correspondentes.

2.3 - Clculo Obter a concentrao do fluoreto em g/L na amostra analisada utilizando a frmula obtida pela regresso linear no item 2.1. Exemplo: Para uma amostra submetida a anlise, diluda 100 vezes e cujo potencial obtido foi 5 mV.

A equao de calibrao determinada conforme item 2.1. mV= -55,9000*log10 (g/L F-) 110,10 Pela equao g/L F- : g/L (F-) = 10((mV+110)/-55,.9)

g/L (F-) = 10((-5+110)/-55,9)

g/L (F-) = 10-1,878

g/L (F-) = 0,0132 g/L na soluo g/L (F-) = 0,0132 g/L x 100 = 1,323 g/L na amostra

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3 - Anexos 3.1 Equipamento Utilizado pIon Meter 692 Metrohm ou pHmetro equivalente que opere em modo mV e possua resoluo de 1 mV Eletrodo Referncia de Calomelanos Metrohm 6.0702.100 Eletrodo indicador de Fluoreto Metrohm 6.0502.150

pHmetro utilizado em modo mV

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Eletrodos Utilizados

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Aparelho de Destilao de HF para Anlise de Fluoretos Insolveis

Observao:

O resduo contendo o fluoreto (aproximadamente 0,5g ) reagido com 50 mL de cido sulfrico 50%. A destilao realizada at fumos brancos de cido sulfrico com

passagem de ar ou nitrognio para arraste de vapores de HF. O HF recolhido em 100 mL de NaOH 1N e analisado em seguida com o eletrodo on

seletivo (ISE) conforme mtodo anterior.