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Title: A determinação da alcalinidade total de águas naturais a 25ºC.
Other Titles: The determination of the total alkalinity of natural waters at 25ºC.
???metadata.dc.creator???: LIMA, Lúcia Maria de Araújo.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: CAVALCANTI, Bernadete Feitosa
???metadata.dc.contributor.referee1???: PRASAD, Shiva.
???metadata.dc.contributor.referee2???: MELO, José Reynolds Cardoso.
Keywords: Alcalinidade Total;Total Alkalinity;Águas Naturais;Natural Waters;Força Iônica;Ionic Force
Issue Date: 1984
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: LIMA, Lúcia Maria de Araújo. A determinação da alcalinidade total de águas naturais a 25ºC. 1984. 173f. (Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil), Curso de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal da Paraíba – Campus II - Campina Grande - PB - Brasil, 1984.
???metadata.dc.description.resumo???: Os parâmetros Alcalinidade e Acidez associados às de terminações de pH se constituem nas ferramentas fundamentais para a interpretação e correção química de águas naturais terrestres, ou seja, águas meteóricas, de superfície, subterrâneas e residuárias domesticas. As medições de Alcalinidade comumente utilizadas na pratica envolvem:(a) medições colorimétricas onde se usa uma substancia química que tem a propriedade de mudar de cor no pH ou ponto de equivalência desejado e (b) medições eletrométricas onde se usa um eletrodo especifico para o ion H+, acoplado a um eletrodo de referência com ou sem junção liquida. Em ambas as medições, o valor observado de pH (também denominado de pH operacional) é interpretado segundo métodos padronizados de uso corrente. Entretanto, tais métodos quando aplicados à determinação da Alcalinidade Total ou Alcalinidade de CO2 de águas naturais contendo o sistema carbônico (ou seja, H,C03 * C02 { j • H20) tendem a incorrer em erros consideráveis. Em outras palavras, a interpretação (quer seja matemática, quer gráfica) destes métodos corriqueiros geralmente não permite a obtenção acurada do valor do ponto de equivalência de C02, ou seja, o pH estabelecido pela adição de x moles de uma solução de C02 à um litro de água pura. Isto se deve ao fato de que esse ponto de equivalência sofra a influência dos seguintes fatores: (1) Concentração total das espécies carbônicas em solução, CT, (2} temperatura, T e (3) força iônica, I. O parâmetro é o de maior influência no ponto de equivalência de CO2. Qualquer adição ou expulsão de CO2 durante uma titulação eletrométrica afetará a determinação deste ponto de equivalência e, consequentemente, o valor experimental calculado da Alcalinidade Total de águas naturais. O objetivo principal desta pesquisa é o de mostrar a aplicação de funções matemáticas desenvolvidas por Gran {1952) para sistemas de ácidos fracos mono e multiprôticos, em se adaptando a Primeira Função de Gran para o sistema carbônico, ou seja, aplicar a Titulação de Gran em águas naturais. Desta forma, torna-se possível uma determinação mais acurada da Alcalinidade Total de águas naturais. Para este propósito, foram utilizados três tipos de águas de baixa força iônica ( I < 0.1) e à temperatura constante de 25°C, a saber; (1) Água de superfície tratada e proveniente ao manancial Boqueirão, Campina Grande, PB; (2) Água mineral, marca indaiá, Fonte Mineral de Santa Rita, PB (3) Água sintética de composição NaCl + NaHCO3 + H2O. Além deste objetivo, o trabalho mostra também as formas mais adequadas em termos de obtenção de resultados mais preciosos da análise dos valores de pH operacional em se aplicando métodos gráficos (Reta função de Gran x volume adicionado de ácido forte mineral e apH/aV x aV) e estatístico (Método dos Mínimos Quadrados) A analise efetuada sobre os resultados experimentais com aqueles teóricos (notadamente no caso da água sintética), mostrou que a Titulação de Gran apresenta realmente os dados mais acurados de Alcalinidade já que o método fornece exatamente o valor do volume de ácido forte mineral requerido até o ponto de equivalência de interesse. Foram também mostradas neste trabalho as demais vantagens da aplicação da Titulação de Gran para o cálculo da Alcalinidade experimental, a saber: {a) Sua aplicação foi feita em se considerando a definição de pH em termos de atividade operacional do ion H+; (b) obteve-se o coeficiente de atividade operacional do ion hidrogênio (o que não é possível nas demais titulações) e (c) foi determinado também o Residual de Potencial de junção Liquida (RPJL) existente quando do uso de célula eletroquímica tipo Eletrodo de Vidro acoplado à Eletrodo de Referência com Junção liquida. É interessante observar que Residuais de Potencial de Junção Líquida eram considerados como e r r o nas medições de pH e não eram computados nos cálculos de Alcalinidade.
Abstract: The parameters Alkalinity and Acidity associated to pH terminations constitute the fundamental tools for the interpretation and chemical correction of natural terrestrial waters, ie meteoric, surface, underground and domestic wastewater. Alkalinity measurements commonly used in practice involve: (a) colorimetric measurements where a chemical is used that has the property of changing color at the desired pH or equivalence point; and (b) electrometric measurements where a specific electrode is used ion H +, coupled to a reference electrode with or without liquid junction. In both measurements, the observed pH value (also referred to as operating pH) is interpreted according to standardized methods in common use. However, such methods when applied to the determination of Total Alkalinity or Alkalinity of CO2 from natural waters containing the carbonic system (ie, H0, CO2, H2O) tend to incur considerable errors. In other words, the interpretation (whether mathematical or graphical) of these common methods generally does not allow the accurate realization of the value of the equivalence point of C02, that is, the pH established by the addition of x moles of a solution of CO2 to one liter of pure water. This is due to the fact that this equivalence point is influenced by the following factors: (1) Total concentration of the carbonic species in solution, CT, (2) temperature, T and (3) ionic strength, I. The parameter is the one with the greatest influence on the CO2 equivalence point Any addition or expulsion of CO2 during an electrometric titration will affect the determination of this equivalence point and, the calculated experimental value of Total Alkalinity of natural waters The main objective of this research is to show the application of mathematical functions developed by Gran (1952) for weak mono and multiprotonic acid systems, in adapting Gran's First Function to the carbonic system, that is, to apply Gran Titration to natural waters. In this way, a more accurate determination of Total Alkalinity of natural waters is possible. For this purpose, three types of water of low ionic strength (I <0.1) were used, and at a constant temperature of 25 ° C, namely: (1) Surface water treated and coming from the source Boqueirão, Campina Grande, PB; (2) Mineral water, india brand, Santa Rita Mineral Source, PB (3) Synthetic water composition NaCl + NaHCO3 + H2O. In addition to this objective, the work also shows the most appropriate ways to obtain more valuable results from the analysis of the operational pH values ​​by applying graphic methods (Straight function of Gran x added volume of strong mineral acid and apH / aV x aV ) and statistic (Minimum Square Method) The analysis performed on the experimental results with the theoretical ones (notably in the case of synthetic water) showed that Gran Titration actually presents the most accurate Alkalinity data since the method provides exactly the value of the volume of mineral strong acid required to the equivalence point of interest. The other advantages of applying Gran Titration to Experimental alkalinity, namely: (a) Its application was made considering the definition of pH in terms of H + ion operational activity; (b) the coefficient of operational activity of the hydrogen ion was obtained (which is not possible in the other titrations) and (c) the Residual Potential of Liquid Junction Potential (RPJL) was determined when using the electrochemical cell type Electrode of Glass coupled to the reference electrode with liquid junction. It is interesting to note that Residuals of Net Junction Potential were considered as e r r o in pH measurements and not were computed in the calculations of Alkalinity.
Keywords: Alcalinidade Total
Total Alkalinity
Águas Naturais
Natural Waters
Força Iônica
Ionic Force
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia civil
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2956
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental.

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