Determinação da alcalinidade de águas de alta salinidade e alta força iônica a 25ºc. - OLIVEIRA, José Florencio de. (1988)
0 objetivo principal deste trabalho e o de apresentar um método bastante preciso para a determinação da Alcalinidade Total ou simplesmente Alcalinidade de águas de alta salinidade e de alta força iônica. Este método e denominado de Titulação de Gran (1952) e apresenta inúmeras vantagens em relação as demais titulações empregadas na prática ( "verbi gratia": os Métodos Convencionais Colorimétrico e Eletrométrico). Estas vantagens se reportam a inclusão de vários efeitos além dos normalmente conhecidos (influência da Temperatura, Força Iônica e Concentração Total das Espécies em solução) nas equações que definem as funções de Gran bem como na metodologia experimental desta titulação. Estes efeitos que são difíceis de ser contornados pelas demais titulações são: ( i ) a formação de pares iônicos ou complexos devido a presença de espécies suficientemente concentradas que também afetam a atividade das espécies da água de alta salinidade sob estudo; (ii) a influência de efeitos de hidratação e volume iônico na atividade das espécies de águas de alta força iônica e alta salinidade e (iii) a interpretação do pH com relação ao efeito do Residual de Potencial de Junção Liquida, RPJL. Este residual se deve ao uso de célula eletroquímica com junção líquida; ou seja, com eletrodo de referência com solução saturada de cloreto de potássio, KC1. A água de alta salinidade e de alta força ionica utilizada nas experiências realizadas foi definida pelo sistema H2C03 + C02 (aq) + H20 + Sais Dissolvidos ou H2CO*3 + H2O + SD. Isto significa que esta água, além de incorporar o sistema carbônico, leva em consideração os sais definidos pelos cloretos uni univalentes KC1 e NaCl e alcalino-terrosos CaCl2 e Mg Cl2. A temperatura para as soluções investigadas foi mantida constante a 25°C. Entretanto, a concentração dos sais dissolvidos foi propositalmente aumentada a fim de se verificar a sua influência nos resultados experimentais obtidos de Alcalinidade e do coeficiente de atividade operacional do ion hidrôgenio (resultante do emprego da Titulação de Gran). Inicialmente, foi mostrada a modelagem do sistema sob estudo, tendo por base aquela desenvolvida por Loewenthal & Marais (1976) para o sistema carbônico. Depois, além de se mostrar a determinação teórica da Alcalinidade, foram incluídos nesta tese os seguintes itens: (1) a determinação da Primeira Função de Gran, F1, que serve para o cálculo da Alcalinidade experimental ; (2) o desenvolvimento teórico das titulações empregadas na prática ; (3) a metodologia experimental empregada para cada método utilizado e, finalmente (4) os resultados obtidos da Alcalinidade segundo cada método aplicado e a discussão destes resultados. No caso particular dos resultados experimentais do coeficiente de atividade operacional do ion hidrogênio, f H +op, pode-se dizer que foram obtidos valores crescentes com o aumento da força iônica nas faixas utilizadas para cada tipo de água de alta salinidade analisada. Relações semelhantes foram obtidas por Cavalcanti, B. & Loewenthal, R. (1981) e por Guimarães, P. & Cavalcanti, B. (1983) a 25°C na mesma faixa iônica desta pesquisa. Entretanto, os valores experimentais da Alcalinidade se mantiveram praticamente constantes com o aumento da forca iônica em todos os três métodos utilizados (Colorimétrico, Eletrométrico e Titulação de Gran). Tal observação também foi verificada no trabalho de Guimarães & Cavalcanti (1983). A discussão final desta pesquisa mostrou que realmente a Titulação de Gran é o método que permite a obtenção mais precisa da Alcalinidade de águas de alta salinidade e alta força iônica. Isto se deve ao fato de que ela contorna todos os efeitos adversos a obtenção este parâmetro. Espera-se que este trabalho seja de utilidade para pesquisas posteriores tanto envolvendo águas de alta salinidade e alta força iônica como naqueles que necessitam de uma determinação mais precisa da Alcalinidade de H2CO*3 ou simplesmente Alcalinidade.