béquer com um vidro de relógio durante a adição de ácido para evitar a perda por respingamento. Depois de a reação ter sido completada, transfira a solução quantitativamente para um balão volumétrico
de 1 L, dilua até a marca e misture bem.
2. Solução padrão de potássio, aproximadamente 500 ppm. Seque uma quantidade de KCl por cerca de
uma hora a 110 °C. Resfrie em um dessecador; pese com precisão de 1 mg cerca de 0,95 g em um balão volumétrico de 1 L. Dissolva em água destilada e dilua até a marca.
3. Solução padrão de sódio, aproximadamente 500 ppm. Proceda como no item 2 utilizando 1,25 g com
precisão de 1 mg de NaCl seco.
4. Tampão de radiação para a determinação de cálcio. Prepare cerca de 100 mL de uma solução que tenha
sido saturada com NaCl, KCl e MgCl
2
, nessa ordem.
5. Tampão de radiação para a determinação de potássio. Prepare cerca de 100 mL de uma solução que
tenha sido saturada com NaCl, CaCl
2
e MgCl
2
, nessa ordem.
6. Tampão de radiação para a determinação de sódio. Prepare cerca de 100 mL de uma solução que tenha
sido saturada com CaCl
2
, KCl e MgCl
2
, nessa ordem.
PROCEDIMENTO Preparação das curvas de trabalho
Adicione 5,00 mL do tampão de radiação apropriado para cada um dos balões volumétricos de 100 mL de uma seqüência. Adicione volumes conhecidos do padrão de forma a produzir soluções com concentrações
na faixa de 0 a 10 ppm do cátion a ser determinado. Dilua até a marca e misture bem.
Meça a intensidade de emissão para cada solução, fazendo pelo menos três leituras para cada uma. Aspire água destilada entre cada conjunto de medidas. Corrija os valores médios para a radiação de fundo
e prepare uma curva analítica com os dados. Repita esse procedimento para os outros dois cátions.
Análise de uma amostra de água Prepare alíquotas em duplicata para a amostra como indicado para a preparação da curva analítica. Se for
necessário, utilize um padrão para calibrar a resposta do equipamento para a curva de trabalho; então meça a intensidade de emissão da amostra desconhecida. Corrija os dados para a radiação de fundo. Determine a
concentração do cátion na amostra desconhecida pela comparação com a curva analítica.
37Q
APLICAÇÃO DE RESINAS DE TROCA IÔNICA 37Q-1 A Separação de Cátions
A aplicação de resinas de troca iônica para a separação de espécies iônicas de cargas opostas é discutida na Seção 30D. As instruções a seguir referem-se à separação por troca iônica de níquelII do zincoII
baseada na conversão dos íons de zinco para cloro complexos carregados negativamente. Depois da sepa- ração, cada um dos cátions é determinado por meio de titulação com EDTA.
Discussão
A separação dos dois cátions baseia-se nas diferenças em suas tendências a formar complexos aniônicos. Complexos estáveis de clorozincatosII tais como ZnCl e ZnCl são formados em uma solução 2 mol
L
1
de ácido clorídrico e retidos em uma resina de troca aniônica. Ao contrário, o níquelII não é com- plexado apreciavelmente nesse meio e passa rapidamente por esse tipo de coluna. Depois da separação
completa, a eluição com água decompõe efetivamente os complexos de cloro e permite a remoção do zinco. O níquel e o zinco são determinados pela titulação com padrão de EDTA em pH 10. O negro de erio-
cromo T é o indicador utilizado para a titulação do zinco. O vermelho de bromopirogalol ou murexida é usado para a titulação do níquel.
2 4
3
PREPARO DAS SOLUÇÕES 1. Padrão de EDTA. Ver a Seção 37E-2.
2. Tampão pH 10. Ver a Seção 37E-1. 3. Indicador negro de Ério T. Ver a Seção 37E-1.
4. Indicador vermelho de bromopirogalol suficiente para 100 titulações. Dissolva 0,5 g do indicador
sólido em 100 mL de uma solução de etanol 50 vv.
5. Indicador murexida. O reagente sólido consiste em cerca de 0,2 em massa do indicador em NaCl.
Aproximadamente 0,2 g são necessários para cada titulação. A preparação sólida é utilizada, pois as soluções do indicador são muito instáveis.
PREPARO DAS COLUNAS DE TROCA IÔNICA
Uma coluna de troca iônica típica é composta por um cilindro de 25 a 40 cm de comprimento e 1 a 1,5 cm de diâmetro. Uma torneira na extremidade inferior permite o ajuste da vazão do líquido que elui da coluna.
Uma bureta pode ser usada convenientemente como uma coluna. É recomendado que duas colunas sejam preparadas para permitir o tratamento simultâneo de amostras em duplicata.
Insira uma porção de lã de vidro para reter as partículas da resina. Então, introduza a resina de troca aniônica básica forte Nota suficiente para preencher de 10 a 15 cm da coluna. Lave a coluna com cerca
de 50 mL de uma solução de NH
3
6 mol L
1
, seguida por 100 mL de água e 100 mL de HCl 2 mol L
1
. Ao final desse ciclo, a vazão deve ser interrompida para que o nível de líquido permaneça cerca de 1 cm
acima da resina na coluna. Em nenhum momento permita que o nível de líquido desça abaixo do topo da resina.
Nota Amberlite CG 400 ou uma sua equivalente podem ser utilizadas.
PROCEDIMENTO
Obtenha uma amostra desconhecida que deve conter de 2 a 4 mmol de Ni
2
e Zn
2
em um balão volumétrico de 100 mL limpo. Adicione 16 mL de HCl 12 mol L
1
, dilua até a marca com água destilada e misture bem. A solução resultante é aproximadamente 2 mol L
1
em ácido. Transfira 10,00 mL da amostra desconhecida diluída para a coluna. Coloque um frasco de erlenmeyer de 250 mL debaixo da co-
luna e esgote lentamente até que o nível de líquido esteja um pouco acima da resina. Lave o interior da coluna com várias porções de 2 a 3 mL de HCl 2 mol L
1
; diminua o nível de líquido para perto da super- fície da resina depois de cada lavagem. Faça a eluição do níquel com cerca de 50 mL de HCl 2 mol L
1
em uma vazão de 2 a 3 mL min
1
. Faça a eluição do ZnII passando cerca de 100 mL de água pela coluna, utilizando a mesma vazão;
colete o líquido em um erlenmeyer de 500 mL.
Titulação do Níquel Evapore a solução contendo o zinco até a secura para eliminar o excesso de HCl. Evite aquecer demais;
não permita que o NiCl
2
residual se decomponha a NiO. Dissolva o resíduo em 100 mL de água destilada e adicione 10 a 20 mL do tampão pH 10. Adicione 15 gotas do indicador vermelho de bromopirogalol ou
0,2 g de murexida. Titule até a mudança da cor azul para roxo com o vermelho de bromopirogalol, amare- lo para roxo com murexida.
Calcule o número de miligramas de níquel na amostra desconhecida.
Titulação do Zinco Adicione 10 a 20 mL do tampão pH 10 e uma a duas gotas de negro de Ério T no eluato. Titule com a
solução padrão de EDTA até a mudança de coloração de vermelho para azul. Calcule a massa de zinco na amostra desconhecida em miligramas.
37Q-2 Determinação de Magnésio por Cromatografia de Troca Iônica
Discussão
O hidróxido de magnésio em pastilhas de leite de magnésia pode ser determinado pela dissolução da amostra em uma quantidade mínima de ácido e diluição para um volume conhecido. O excesso de ácido é
estabelecido pela titulação de várias alíquotas da amostra diluída com uma base padrão. Outras alíquotas são passadas por uma coluna de troca de cátions, na qual o íon magnésio é retido e trocado na solução por
uma quantidade quimicamente equivalente de íons hidrogênio:
Mg
2
2H S Mg 2H O ácido no eluato é então titulado; a diferença entre o volume de base necessária para as duas séries de ti-
tulações é proporcional ao íon magnésio na amostra. Portanto, mmol H
eluato = 2 mmol Mg
2
PROCEDIMENTO
Etapa n
o
1.
Prepare aproximadamente 1 L de NaOH 0,05 mol L
1
. Padronize essa solução contra porções previamente pesadas do padrão primário de biftalato de potássio seco; utilize amostras com
cerca de 0,4 g com precisão de 0,1 mg de biftalato de potássio para cada padronização.
Etapa n
o
2.
Anote o número de pastilhas em sua amostra. Transfira as pastilhas para um balão volumétrico de 500 mL limpo Nota 1. Dissolva-as em um volume pequeno de HCl 3 mol L
1
4 a 5 mL por pastilha devem ser suficientes. Então dilua até a marca com água destilada.
Etapa n
o
3.
Titule o ácido livre em várias alíquotas de 15,00 mL da amostra dissolvida; a fenolftaleína é um indicador satisfatório.
Etapa n
o
4.
Condicione a coluna com cerca de 15 mL de HCl 3 mol L
1
Nota 2, seguido por três porções de 15 mL de água destilada. Nunca permita que o nível de líquido desça abaixo do topo do
recheio da coluna.
Etapa n
o
5.
Carregue cada coluna com uma alíquota de 15,00 mL da amostra. Faça a eluição a uma vazão de cerca de 2 a 3 mL min
1
. Lave as colunas com três porções de 15 mL de água. Colete o eluato e as águas de lavagem em um erlenmeyer. Repita essa etapa com outras alíquotas da amostra
Nota 3.
Etapa n
o
6.
Titule as amostras eluídas e lavadas com um padrão alcalino. Corrija o volume total para aquele necessário para titular o ácido livre e calcule a massa de MgOH
2
em miligramas em cada pastilha.
Notas
1.
A amostra será dissolvida mais rapidamente se as pastilhas forem trituradas previamente em um almo- fariz. Se optar por essa alternativa, você deve saber a a massa total de suas pastilhas e b a massa da
amostra triturada que você vai transferir para o balão volumétrico.
2.
O volume das alíquotas da amostra e o volume de base utilizado nas várias titulações devem ser medi- dos cuidadosamente com precisão de 0,01 mL. Todos os outros volumes podem e devem ser apenas
aproximados.
2 res
res
