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Laboratório da Água

Análise de Cálcio e Magnésio

Cálcio e magnésio são os principais responsáveis pela dureza da água. O cálcio é titulado com EDTA em pH 12 a 13, e o magnésio é calculado pela diferença entre a dureza total e a dureza de cálcio. Também podem ser medidos por absorção atômica (SM 3111 B) ou ICP-OES (SM 3120 B).

Método de referênciaStandard Methods 3500-Ca B e 3500-Mg B
CategoriaMetais

Materiais e reagentes

  • Bureta de 25 ou 50 mL
  • Erlenmeyers de 250 mL e pipetas volumétricas de 50 mL
  • Solução padronizada de EDTA 0,01 mol/L
  • NaOH 1 mol/L
  • Indicador murexida (purpurato de amônio)
  • Tampão pH 10 (NH₄Cl e NH₄OH) e indicador negro de eriocromo T
  • Solução padrão de CaCO₃ 1,000 mg/mL para padronizar o EDTA
  • Fotômetro ou colorímetro digital com kit de reagentes para dureza cálcica e total (alternativa para triagem)

Procedimento

  1. Padronização do EDTATitule uma alíquota da solução padrão de CaCO₃ com o EDTA para saber quantos mg de CaCO₃ cada mL de EDTA equivale (B).
  2. Dureza totalEm 50 mL de amostra, adicione 1 a 2 mL de tampão pH 10 e uma pitada de negro de eriocromo T. Titule com EDTA até a cor mudar de vinho para azul puro.
  3. Alíquota para cálcioMeça outros 50 mL de amostra (ou uma alíquota menor diluída a 50 mL se tiver mais de 5 mg de Ca).
  4. Ajuste do pHAdicione 2 mL de NaOH 1 mol/L para levar o pH a 12 a 13. Nesse pH o magnésio precipita como hidróxido e não reage.
  5. Titulação do cálcioAdicione 0,1 a 0,2 g de murexida e titule logo com EDTA até a cor passar de rosa para roxo. Anote o volume (A).
  6. BrancoFaça uma titulação com água destilada para comparar a cor do ponto final.
  7. Cálculo do magnésioSubtraia a dureza de cálcio da dureza total e converta o resultado para magnésio.
  8. Alternativa digitalPara triagem ou controle de processo, use kit ou fotômetro digital com método de fabricante para dureza cálcica e total (por exemplo, calmagita) e calcule o magnésio pela diferença. O laudo oficial segue a titulação com EDTA (SM 3500-Ca B).

Cálculo

Cálcio Ca (mg/L) = A × B × 400,8 / V
  • A: volume de EDTA gasto na titulação com murexida (mL)
  • B: mg de CaCO₃ equivalentes a 1,00 mL de EDTA
  • V: volume da amostra (mL)
  • 400,8: fator que converte mg de CaCO₃ em mg de Ca por litro
Dureza de cálcio Dureza Ca (mg/L CaCO₃) = A × B × 1000 / V
  • A, B e V: os mesmos da fórmula do cálcio
Magnésio Mg (mg/L) = (dureza total − dureza Ca) × 0,243
  • Dureza total: resultado da titulação em pH 10 com negro de eriocromo T (mg/L CaCO₃)
  • Dureza Ca: dureza de cálcio calculada acima (mg/L CaCO₃)
  • 0,243: fator que converte mg de CaCO₃ em mg de Mg

Coleta e preservação

Frasco de plástico ou vidro de 500 mL. Acidifique com HNO₃ até pH < 2 se a análise não for feita no mesmo dia (neutralize antes de titular). Não precisa refrigerar, e o prazo máximo de análise é de 6 meses.

Cuidados e segurança

  • NaOH 1 mol/L é corrosivo: use luvas e óculos ao manusear.
  • O tampão pH 10 libera vapor de amônia: abra e use o frasco na capela.
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