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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
