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relatório de aula prática de qualidade da água
Tipologia: Notas de aula
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Universidade Federal de Viçosa Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas Departamento de Engenharia Civil CIV 442 – Qualidade da Água
Viçosa, 19 de abril de 2011
A qualidade da água pode ser determinada através de diversos parâmetros baseados nas suas principais características químicas, físicas e biológicas. Esses parâmetros constituem impurezas quando alcançam valores superiores aos estabelecidos para determinado uso. Discutiremos neste relatório sobre os indicadores sólidos, turbidez, cor, condutividade elétrica e cloretos em variadas amostras analisadas durante as aulas práticas de Qualidade da Água.
Usualmente, os sólidos presentes na água são classificados de acordo com suas características físicas como tamanho e propriedades (sedimentação e filtração) e características químicas. Os sólidos totais (ST) são classificados em sólidos totais dissolvidos (SD): fixos (SDF) e voláteis (SDF) e em sólidos suspensos totais (SS): fixos (SSF), voláteis (SSV) e sedimentáveis (Sd). Os teores de ST, SS e Sd são parâmetros importantes no planejamento e projeto de reservatórios de água e o SD associa-se ao teor de sais na água, assumindo importância econômica em usos industriais e agrícolas. Água com alto teor de sólidos dissolvidos são desagradáveis ao paladar, além de poderem causar reações fisiológicas. Assim, este parâmetro faz parte do padrão de aceitação (potabilidade) das águas para o consumo humano, sendo que no Brasil este padrão estabelece como valor máximo 1.000mg/L.
A turbidez é um parâmetro que não traz inconvenientes sanitários diretos, porém é esteticamente desagradável na água potável. Além disso, os sólidos em suspensão podem servir de abrigo para microrganismos patogênicos. O padrão para água distribuída é de 5,0 UT.
A cor é um parâmetro essencialmente de natureza estética, não apresentando risco direto à saúde. Entretanto, a cor pode indicar a presença de precursores de trihalometanos, subproduto tóxico da cloração, além de impor limites a diversos usos industriais. O padrão de aceitação para consumo humano é de 15 uC.
A condutividade elétrica da água representa sua capacidade de transmitir corrente elétrica em função da presença de substâncias dissolvidas que se dissociam em cátions e ânions. A condutividade pode ser utilizada como um indicador auxiliar de poluição
2.1.5 SÓLIDOS SEDIMENTADOS (Sd): o cone Imhoff foi preenchido com as amostras devidamente homogeneizadas. Registrou-se o volume de sólidos que foi sedimentado no cone.
2.2. Determinação da turbidez
Foram analisadas amostras de água bruta, água bruta pré-filtrada e água tratada coletadas em frascos de polietileno e mantidas a 4°C. A turbidez das amostras foi determinada através do principio da Nefelometria, pelo aparelho chamado de Nefelômetro. O método consiste em medir a quantidade de luz que emerge perpendicularmente a um feixe luminoso que atravessa a amostra, que se encontrava dentro de cubetas transparentes.
2.3. Determinação da cor
Foram utilizadas amostras de água bruta, água bruta filtrada e água tratada, coletadas em frascos de polietileno e conservadas à 4ºC. O pH da amostra foi medido e ajustado para 7,6. O princípio do método consiste na comparação das amostras com um sistema proprietário de discos de cor padronizados para a comparação visual. É imprescindível também que esses discos sejam padronizados contra a solução de Pt. As comparações são feitas uma vez que a mistura de cloroplatinato de potássio (K (^) 2PtCl6) e cloreto de cobalto (CoCl2) resulta numa solução de cor parecida com a produzida pelas substâncias
naturais dissolvidas na água, e a cor produzida por 1 mg/L Pt, é definida como uma unidade de cor, ou unidade Hazen (UH).
Para a comparação com os padrões, um tubo Nessler com a amostra e um tubo completo com água destilada, utilizado como fundo para os padrões do disco, foram colocados em um aparelho para comparação visual. Outro método mais preciso, é a leitura da absorvância em espectrofotômetro a 465 nm. Após a calibração do aparelho com a construção de uma curva dos padrões, as alíquotas das amostras foram lidas.
2.4. Determinação da condutividade elétrica
Foram utilizadas amostras de esgoto tratado e efluente da fábrica de celulose. O princípio do método se baseia na determinação da condutividade (k) da amostra a partir da relação: k = C.G. O valor do constante da célula de condutividade (C) foi calculado
através da determinação da condutância de uma solução padrão (GS) de condutividade conhecida (kS) através da relação C = kS GS-1^. Nos condutivímetros modernos, os valores de condutividade são corrigidos para a temperatura de 25ºC. Após a calibração, com solução de KCl, a condutividade das amostras foi lida.
2.5. Determinação de cloretos
Foram analisadas amostras de esgoto tratado e efluente de celulose, coletadas em frasco de polietileno. O princípio do Método de Mohr, que foi utilizado para a determinação de cloretos, consiste na titulação da amostra com nitrato de prata (AgNO (^) 3) na presença do indicador cromato de potássio (K2CrO (^) 4). A reação entre o AgNO 3 e o cloreto presente na amostra produz o precipitado cloreto de prata (AgCl). Na ausência de cloreto, o AgNO 3 passa a reagir com K (^) 2CrO 4 (cor amarela) formando o precipitado cromato de prata (Ag2CrO (^) 4), que indica o ponto final da titulação. Foram adicionadas três gotas de fenolftaleína e hidróxido de sódio (NaOH), até atingir ligeira coloração rósea, em cada amostra analisada. Ainda foi adicionado H (^) 2SO 4 até o descoramento, afim de corrigir o pH para uma faixa de 6,5 a 10,5. Adicionou-se o cromato de potássio e foi feita a titulação com a solução de AgNO 3 até que surgisse a primeira cor avermelhada persistente. Foi feita uma análise de uma prova em branco para corrigir possíveis erros na determinação do ponto de viragem, que, possivelmente, pode ocorrer pela contaminação da água destilada usada para a lavagem das vidrarias e preparo dos reagentes.
Tabela 3: Resultados obtidos na determinação dos sólidos.
mg/L Identificação ST STF STV SST SDT Entrada 1 346 97 249 124 222 Entrada 2 359 122 237 95 269 Saída 1 139 64 75 10 129 Saída 2 137 50 87 8 129
Através da tabela 4, é possível comparar os valores de turbidez para água bruta, água bruta filtrada, e a água tratada. Pode-se observar uma remoção de turbidez de mais de cem vezes de unidades de após tratamento convencional em relação à turbidez da água bruta, e esse resultado é também muito menor do que a água bruta apenas filtrada. De acordo com estes resultados, verifica-se que o tratamento da água atende o padrão de turbidez para distribuição da água para consumo.
Tabela 4: Resultados obtidos na determinação da turbidez.
Amostras Turbidez (UNT) Água bruta 90 Água bruta pré filtrada
Água tratada 0,
De acordo com os resultados apresentados na tabela 5, observa-se que o tratamento foi eficiente na remoção de cor e apenas a filtração da água bruta não é suficiente. Os resultados apresentados na tabela 5 referem-se à análise no espectrofotômetro, mais precisa se comparada à obtida na comparação visual das amostras em tubos Nessler com os padrões.
Tabela 5: Resultados obtidos na determinação da cor.
Amostras Cor (UH) Água bruta 250
Água bruta pré filtrada
Água tratada 0
Na tabela 6 são mostrados os resultados da medida da condutividade elétrica nas amostras de esgoto tratado e efluente de celulose. As amostras tendem a apresentar altos valores de condutividade elétrica devido à alta presença de sais, uma vez que se trata de águas residuárias. Comparando-se os valores da condutividade obtida para o esgoto tratado com o efluente de celulose, verifica-se que este apresenta alta concentração de resíduos e, portanto, de sais.
Tabela 6: Resultados na determinação da condutividade elétrica.
Amostras Condutividade (μScm -1) Esgoto tratado 309 Efluente de celulose 1268 Branco (H2O) -
De acordo com os resultados mostrados na tabela 7 para a determinação de cloretos, observa-se a maior presença de cloretos no efluente de celulose. O gasto dessa quantidade de nitrato de prata, indicada na tabela, na titulação da amostra em branco, pode ser devido a contaminação dos materiais utilizados.
Tabela 7: Resultados na determinação de cloretos: Amostras AgNO 3 (mL) Concentração de Cl (mgL -1) Esgoto 3,3 14, Efluente de celulose 5,1 211 Branco (H2O) 0,8 -
