Apostila Lab st 405


II) Metodologia de determinação do oxigênio dissolvido



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II) Metodologia de determinação do oxigênio dissolvido

a) Método iodométrico ou de Winkler

Este método, conhecido também como método de Winkler modificado pela azida sódica, é um preciso e seguro procedimento titulométrico para análise de OD. O método consiste da adição inicial de sulfato manganoso e, em seguida iodeto de potássio em meio fortemente alcalino de hidróxido de potássio. O sulfato manganoso reage com hidróxido de sódio para produzir um precipitado floculento branco de hidróxido manganoso, de acordo com a reação:
MnSO4 + 2 KOH  Mn (OH)2 + K2SO4
O precipitado de hidróxido manganoso é disperso uniformemente na amostra por agitação do frasco fechado, e o oxigênio dissolvido oxida rapidamente uma quantidade de hidróxido de manganês bivalente para outro hidróxido onde o estado de valência do manganês é +2, de coloração marrom:
2 Mn (OH)2 + O2  2 MnO (OH)2
Em seguida adiciona-se H2SO4, que solubiliza o precipitado, formando sulfato mangânico:
MnO (OH)2 + 2 H2SO4  Mn (SO4)2 + 3 H2O
O sulfato mangânico formado, libera iodo, I2, na reação com o iodeto presente no reativo azida alcalino de iodeto de potássio:
Mn (SO4)2 + 2 KI  MnSO4 + K2SO4 + I2
O iodo formado é titulado com tiossulfato de sódio padrão, empregando-se uma solução de amido como indicador:
I2 + 2 Na2S2O3  2 NaI + Na2S4O6

O iodo é estequiometricamente equivalente ao oxigênio dissolvido na amostra:


4 Na2S2O3 = 2 Mn (SO4)2 = 2 MnO (OH)2 = O2
III - Interferentes
As principais fontes de interferências na determinação do valor do OD são as seguintes:

- concentrações de nitrito acima de 50 mg/l não causam interferência quando se usa o método modificado da azida sódica;

- concentrações de íon férrico acima de 100 a 200 mg/l não causam interferência quando se usa uma solução de fluoreto de potássio, KF;

- presença de luz (produção de O2 pelas algas);

- pH, devendo estar na faixa de 6,8 a 7,3;


IV - Técnica de coleta e preservação
Tipo de frasco:

- vidro neutro, boca estreita, tampa esmerilhada, volume aproximado 300 ml, com selo d’água, sem “head space”.


Volume necessário para análise:

- o do frasco cheio


Preparação da amostra:

- adicionar à amostra coletada 2 ml de solução de sulfato manganoso e 2 ml de reagente alcali-iodeto azida, tendo o cuidado de imergir a ponta da pipeta no líquido do frasco.

- fechar bem, sem deixar bolhas de ar no interior e agitar.

- deixar o precipitado decantar até aproximadamente a metade do volume e agitar novamente.


Prazo para análise:

- 4 - 8 horas, após a coleta e preservação.



V - Materiais, equipamentos e reagentes
- Bureta de 25 ml

- Balão volumétrico

- Pipetas graduadas e volumétricas

- Erlenmeyer

- Frasco de DBO de 300 ml
REAGENTES:
Solução de Sulfato Manganoso

Dissolver 480 g de MnSO4.4H2O ou 364 g de MnSO4.H2O, em água destilada, filtrar e diluir para 1000 mL.


Solução de Alcali-Iodeto Azida

Dissolver 500 g de NaOH (ou 700 g de KOH) e 135 g de NaI (ou 150 g de KI) em água destilada e diluir para 1000.mL.

Na solução adicionar 10g de Azida sódica (NaN3), dissolvidos em 40 ml de água destilada. Sais de Potássio e Sódio podem ser indiferentemente usados. Estes reagentes não devem dar coloração com a solução de amido, quando diluído e acidificado. Esta solução deve ser preparada em banho de gelo.
Ácido Sulfúrico concentrado p.a.

A concentração do ácido é de 36. Por esta razão 1 ml é equivalente a cerca de 3 ml de reagente alcali-iodeto azida.


Solução de Amido:

Preparar uma emulsão de 6 g de amido de batata, ou 5 g de amido solúvel, num almofariz ou num becker com uma pequena quantidade de água destilada. Colocar essa emulsão em 1 litro de água fervente, deixar por alguns minutos ferver e deixar em repouso por toda a noite, coberto. Usar o sobrenadante da solução. Esta solução deve ser conservada com 1,25 g de Ácido Salicílico para cada 1000 ml, ou pela adição de algumas gotas de Tolueno. Conservar em geladeira.



Solução estoque de Tiossulfato de Sódio 0,1 N:

Dissolver 24,82 g de Tiossulfato de Sódio penta Hidratado em água destilada fervida e resfriada e diluir para 1000 mL. Esta solução é conservada pela adição de 5 ml de clorofórmio ou 1,0g de NaOH por litro.


Solução Padrão de Tiossulfato de Sódio 0,025 N:

Esta solução pode ser preparada das seguintes maneiras:

a) diluindo 250 ml da solução estoque de tiossulfato 0,1 N a 1000 ml de água destilada.

b) dissolvendo 6,205 g de Na2S2O3.5H2O em água destilada recentemente fervida e resfriada e diluir para 1000 ml. Esta solução padrão pode ser conservada pela adição de 5 ml de Clorofórmio ou 0,4 g de NaOH por litro. Esta solução contém exatamente 0,02 mg de OD por ml.


Solução Padrão de Dicromato de Potássio 0,025 N:

Dissolver 1,226 g de K2Cr2O7, previamente seco em estufa à 103ºC por duas horas, em 1000 ml de água destilada.


Padronização do Tiossulfato de Sódio 0,025 N:

- Diluir 2 g de NaI em 100 ml de água destilada, em um Erlenmeyer.

- Adicionar 10 ml de Ácido Sulfúrico 1:9 ou 1 ml de Ácido Sulfúrico concentrado.

- Adicionar 5 ml da Solução Padrão de Dicromato de Potássio 0,025 N.

- Tampar o frasco e deixá-lo em local escuro por 5 minutos.

- Adicionar 1 ml da Solução de Amido.

- Titular com solução de Tiossulfato de Sódio 0,025 N.

- Preservar com 0,4 g de NaOH p.a. por litro, guardar em frasco escuro.



Procedimento para a determinação do OD
a) Método de Winkler

1 - Colocar a amostra em frasco de DBO, enchendo-o até a borda sempre com o cuidado de não formar bolhas. Tampe-o logo em seguida;

2- Adicionar 2 ml de solução de sulfato de manganês, com pipeta graduada imersa dentro do frasco;

3 - Com a mesma técnica, adicione 2 ml de solução de azida sódica;

4 - Tampe o frasco e agite por inversões sucessivas até o homogeneização total;

5 - Deixe precipitado formado, se existir O2 presente será castanho, atingir a metade do frasco e em seguida adicione 2 ml de ácido sulfúrico concentrado. Tampar o frasco e agitá-lo até a completa dissolução do precipitado;

6 - Transferir 100 ml do conteúdo do frasco para um Erlenmeyer de 250 ml, através de uma pipeta volumétrica;

7 - Adicionar 1 a 2 ml de solução indicadora de amido e titular imediatamente com a solução de tiossulfato de sódio padronizada. O ponto final da titulação é dado pelo primeiro desaparecimento da cor azul característica.


V - Cálculos

onde: V1 = ml da solução de Tiossulfato de Sódio usado na Titulação

N = normalidade do Tiossulfato de Sódio

V2 = volume da amostra utilizada, em ml




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