Importância da alcalinidade
A alcalinidade determina como a água resiste às mudanças no pH, em particular a resistência a se tornar ácido. Maior alcalinidade significa maior resistência a mudanças no pH. Mudanças no pH podem ser devastadoras para o ecossistema. Muitas plantas e animais aquáticos requerem uma faixa de pH muito estreita para sobreviver. Animais menos sensíveis ao pH sofrem se alterações no pH afetam a cadeia alimentar. Além do ecossistema natural, a alcalinidade afeta os sistemas de águas residuais e a adequação da água para irrigação. A alcalinidade, também conhecida como dureza da água, afeta os sistemas de água domésticos ao construir depósitos minerais em tubulações e panelas, além de aumentar a quantidade de sabão que as pessoas usam inibindo a espuma.
Unidades de Alcalinidade
A alcalinidade mede a quantidade de cálcio, magnésio e outros íons moderadores de ácido. A alcalinidade pode ser relatada em termos de carbonato de cálcio, CaCO 3. A alcalinidade é geralmente medida e relatada em termos de partes por milhão (ppm) ou grãos por galão.
Preparação para testes
O método recomendado para determinar a alcalinidade usa a titulação do ponto de inflexão (IPT) com solução de ácido sulfúrico. Mesmo ao usar a solução de ácido sulfúrico 0,01639N disponível no mercado, teste a solução contra um padrão de carbonato de sódio. Diferentes concentrações de ácido podem ser usadas, especialmente com alcalinidades mais baixas, mas o ácido deve ser comparado a um padrão.
As amostras de água precisam representar as condições ambientais, portanto a exposição à luz solar, poeira, chuva ou outros contaminantes pode alterar Resultado dos testes. Com o tempo, as mudanças de temperatura também podem afetar a qualidade da amostra, portanto, as amostras devem ser mantidas à temperatura do ambiente original. Para testes de alcalinidade, filtre as amostras de água através de uma membrana de 0,45 µm, onde a unidade µm significa micrômetro ou mícron. O micrômetro é igual a 10 <-6 metros ou um milionésimo de metro.
A maioria dos testes usa uma amostra de 50 mililitros (50 ml) em um copo de 100 ml, mas para amostras de baixa alcalinidade, uma amostra maior de 100 ml pode
Aparelhos e metodologia de teste
O método de teste preferido usa uma bureta de vidro, mas também pode ser usado um titulador digital. Certifique-se de que a bureta esteja limpa e seca para que a solução ácida não seja diluída.
Use a metodologia de titulação padrão com cuidado especial em torno de pH 8,3 e pH 4,5. Para encontrar alcalinidade em termos de carbonato de cálcio, tome um cuidado especial à medida que o pH da amostra se aproxima do pH 4,5.
Cálculo da alcalinidade
- Fórmulas para cálculo da alcalinidade
A fórmula para o cálculo da alcalinidade encontra a razão do ácido para o ponto de equivalência do bicarbonato. A primeira equação mostra a alcalinidade em miliequivalentes por litro.
Use esta fórmula para encontrar alcalinidade:
Alk (meq /L) \u003d [B (mL) xC a (meq /mL) xCF] ÷ [V s (mL) x (1L ÷ 1000mL)] \u003d (1000xBxC axCF) ÷ V s
A equação a seguir combina a equação de alcalinidade com a fator de conversão para calcular a alcalinidade em CaCO 3:
Alk (mg /L CaCO 3) \u003d Alk (meq /L) x (1 mmol de CaCO 3 ÷ 2meq) x ( 100.087mg CaCO 3 ÷ 1mmol CaCO 3) \u003d (50044xBxC axCF) ÷ V s.
- Determinação de variáveis
O cálculo da alcalinidade requer saber:
Alk significa alcalinidade.
B: O volume de ácido usado na titulação do pH original até o ponto de equivalência (próximo a pH4,5) em mililitros.
C a: Concentração do ácido sulfúrico expressa em normalidade N ou em miliequivalentes por mililitro (meq /mL).
V s: O volume da amostra em mililitros.
CF: Um fator de correção, se necessário. O fator de correção para os cartuchos de titulador digital Hach é igual a 1,01; todos os outros métodos de titulação têm um fator de correção igual a 1,0.
- Calculando a alcalinidade
Suponha que o volume de ácido (B) usado seja igual a 12 mililitros de ácido, a concentração do ácido (C < sub> a) é igual a 0,01639meq /mL, e o volume de amostra de água (V
Alk \u003d (1000xBxC axCF) ÷ V s ou Alk (meq /L) \u003d [1000x12mLx0.01639 (meq /mL) x1.0] ÷ 50mL.
Resolução de rendimentos de alcalinidade: Alk (meq /L) \u003d 3,9 meq /mL.
- Calculando a alcalinidade como CaCO₃
Para calcular a alcalinidade como carbonato de cálcio, use este fórmula para calcular a alcalinidade na concentração de carbonato de cálcio (CaCO <3). Insira os valores na fórmula para determinar a alcalinidade como CaCO 3:
Alk (mg /L como CaCO 3) \u003d (50044xBxC axCF) ÷ V s.
Inserindo os valores de exemplo, a equação se torna:
Alk (mg /L como CaCO3) \u003d [50044x12mLx0.01639meq /mLx1.0] ÷ 50mL. Resolver a equação produz Alk (mg /L como CaCO3) \u003d 196,8 mg /L.
Resultados de interpretação
Miligramas por litro (mg /L) é igual a partes por milhão (ppm). A alcalinidade também é conhecida como dureza da água. Em geral, a água com dureza inferior a 17,0 ppm é considerada água mole. Água com dureza acima de 180 ppm é considerada água muito dura. Neste exemplo, a amostra de água tem alcalinidade muito alta.