A DQO se baseia no fato de alguns compostos orgânicos, são oxidados por agentes químicos oxidantes considerados fortes, como por exemplo, o K2Cr2O7 (bicromato de potássio) em meio ácido, sendo o resultado final desta oxidação o dióxido de carbono e água. É quantidade de O2 necessária para a oxidação da matéria orgânica através de um agente químico.
Nesta técnica podem ser utilizados várias substâncias químicas como oxidantes, o importante é que para um mesmo estudo seja empregado o mesmo oxidante e os mesmos procedimentos, porque a proporção de matéria orgânica a ser oxidada depende do oxidante, da estrutura dos compostos orgânicos presentes na amostra e do processo de manipulação dos reagentes e dos equipamentos.
Como já citado, o processo se baseia na oxidação de matéria orgânica por uma mistura em ebulição de acido crômico e acido sulfúrico (bicromato de potássio em meio ácido).
Para oxidação de compostos orgânicos de baixo peso molecular e os ácidos graxos utiliza-se o sulfato de prata como catalisador. Já os hidrocarbonetos aromáticos e a piridina não são oxidados por este processo sob nenhuma condição.
O excesso de bicromato é titulado com sulfato ferroso amoniacal usando o “ferroin” (complexo ferroso de orto-fenantrolina).
Concentrações de cloreto provocam interferências positivas nos resultados, para evitar esta interferência se utiliza o sulfato de mercúrio II (HgSO4), proporcionalmente à concentração de cloretos na amostra, reduz os erros causados por este interferente.
Toda a vidraria utilizada no processo deve ser lavada com mistura sulfocrômica, evitando a interferência positiva nos resultados.
Ressalta-se algumas vantagens do DQO (SPERLING, 1998): i) o teste gasta apenas de 2 a 3 horas para ser completamente realizado II) o resultado do teste dá uma indicação do oxigênio requerido para a estabilização da matéria orgânica III) O teste não é afetado pela nitrificação, dando indicação apenas da oxidação da matéria orgânica carbonácea e não da nitrogenada.
Cita-se ainda como vantagem, que o processo não está sujeita a tantas variáveis, como no sistema biológico, e não requer tantos equipamentos.
Como desvantagem SPERLING (1998), cita: I) no processo de avaliação da DQO são oxidadas, tanto a fração biodegradável, quanto a fração inerte do efluente, o que leva a uma superestimação do oxigênio consumido II) o teste não fornece informação sobre a taxa de consumo da matéria orgânica ao longo do tempo III) certos constituintes inorgânicos podem ser oxidados e interferir no resultado.
Segundo BRAILE e CAVALCANTI (1979), para esgotos domésticos brutos, a relação DQO/DBO5 se enquadra na faixa de 1,7 a 2,4. Com relação aos esgotos industriais, a relação varia numa faixa mais ampla, e desta relação, tira-se algumas conclusões sobre a biodegradabilidade dos despejos.
A relação DQO/DBO5, permite ainda, definir qual o processo de tratamento a ser utilizado:
Relação DQO/DBO5 baixa: a fração biodegradável é elevada, o que indica a utilização de tratamento biológico.
Relação DQO/DBO5 elevada: a fração inerte, ou seja, não biodegradável é alta, não em termos de poluição do corpo hídrico receptor, indica-se um tratamento biológico caso a fração não biodegradável, seja importante em termos de poluição, indica-se o tratamento físico-químico.
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MATERIAIS
– Balão de fundo chato de 500 mL de boca esmerilhada
– Proveta graduada de 50 mL
– Condensador de refluxo de extremidade de boca esmerilhada
– Pipeta volumétrica de 2, 5, 10 e 20 mL
– Conjunto de aquecimento
– Bureta de 50 mL
– Pérolas de vidro
REAGENTES
– Bicromato de potássio 0,250 N SV.
– Acido sulfúrico – sulfato de prata, SR.
– Sulfato ferroso amoniacal 0,25 N SV.
– Ferroina SI.
– Sulfato de prata PA.
– Sulfato de Mercúrio PA.
DILUIÇÃO
I) Amostras com DQO até 2000 mg / L: pipetar 15 mL da amostra e diluir para 100 mL em balão volumétrico – 20 mL da diluição conterão 3 mL de amostra.
II) Amostras com DQO de 2000 até 7000 mg / L: pipetar 10 mL da amostra e diluir para um balão volumétrico de 100 mL – 20 mL da diluição conterão 2 mL de amostra.
III) Amostras com DQO acima de 7000 mg / L: pipetar 5 mL da amostra e diluir para 100 mL em um balão volumétrico – 20 mL da diluição conterão 1 mL da amostra.
METODOLOGIA
- Colocar cerca de 0,4 g de sulfato de mercúrio em um balão de 500 mL de fundo chato.
- Coloque no balão 20 mL da amostra, já diluída, e 10 mL da solução de bicromato de potássio 0,25 N.
- Vagarosamente adicione ao balão 30 mL da solução de ácido sulfúrico/sulfato de prata, agitando com cuidado (homogeneizar até que ocorra uma mistura completa de todos os reagentes).
- Adicione algumas pérolas de vidro e então conecte o balão com o condensador de refluxo.
- Repita as operações dos itens 1, 2, 3 e 4 substituindo os 20 mL da amostra por 20 mL de água destilada. Este será o branco.
- Refluxe a amostra e o branco por um período de duas horas. Se após o refluxo a amostra apresentar coloração verde, significa que, a amostra estava muito concentrada. Utilize uma amostra mais diluída, anote o fator de diluição.
- Durante o processo de refluxo (2 horas) da amostra e do branco, titule a solução de sulfato ferroso amoniacal da seguinte forma:
- Pipete 10 mL da solução padrão de bicromato de potássio em um elernmeyer de 250 mL e adicione 10 mL
- Adicione 30 mL de ácido sulfúrico concentrado, com cuidado homogeneíze, deixe esfriar.
- Adicione 3 mL do indicador de ferroina. Titule com sulfato ferroso amoniacal Fe(NH4)2(SO4)2 a cor mudara de laranja para verde e finalmente para vermelho.
10 x 0,25
concentração da solução = ———————– = C de sulfato ferroso amoniacal mL gastos
8. Depois da duas horas em refluxo, lave o interior do condensador com água destilada. Deixe esfriar por completo e adicione água destilada até cerca de 140 mL.
9. Titule a amostra e o branco com a solução de sulfato ferroso amoniacal, de concentração “C” já aferida.
CÁLCULOS
I- Para amostra com teor de cloretos abaixo de 1000 mg de CI- / L
DQO para 20 mL da amostra será:
(A – B). C x 8000
———————- x D = mg / L de DQO
mL da amostra
A= mL de Fe(NH4)2(SO4)2 gastos com o branco
B= mL de Fe(NH4)2(SO4)2 gastos com a amostra
C= Concentração da solução de Fé(NH4)2(SO4)2
D= Fator de diluição
II- Amostras com teor de cloreto acima de 1000 mg de CI- / L
Quando a concentração de cloreto for maior de 1000 mg / L o valor mínimo aceitável para DQO é 250 mg / L. Os valores menores que 250 mg / L são questionáveis porque a correção a ser feita é muito alta.
Para correção da DQO, é necessário preparar uma curva padrão de DQO versus mg / L de cloretos usando soluções padrões de NaCI em concentrações diversas. O intervalo deve ser de 4000 mg / L até 20000 mg / L de cloretos.
(A – B) x C x 8000 – (50 x E x 1,2)
Mg / L de DQO = ———————————————- x D
mL da amostra
A = mL de Fe(NH4)2(SO4)2 gastos com o branco
B = mL de Fe(NH4)2(SO4)2 gastos com a amostra
C = concentração da solução de Fe(NH4)2(SO4)2
D = Fator de diluição
E = Correção de cloretos dada pela curva
1,2 = Fator de correção da oxidação dos cloretos em função da matéria orgânica ou não orgânica
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PREPARO DAS SOLUÇÕES
1) Bicromato de potássio 0,250 N SV
Dissolva exatamente 12,259 g de K2Cr2O7, de qualidade padrão primário, previamente seco a 105º C por 2 horas, em água destilada e dilua para em balão volumétrico para 1000 mL
2) Ácido sulfúrico – sulfato de prata, SR.
Adicione 10 g de sulfato de prata (AgSO4), a 1000 mL de ácido sulfúrico concentrado. Misture e aguarde dois dias até completa dissolução.
3) Sulfato ferroso amoniacal 0,25 N SV.
Dissolva 98,0 g de Fe(NH4)2(SO4)2. 6H2O em água destilada, adicione 20 mL de ácido sulfúrico concentrado. Resfrie e complete o volume em balão volumétrico de 1000 mL.
Diluir 100 mL desta solução para 1000 mL com água destilada, esta solução deve ser aferida diariamente.
4) Ferroina SI.
Dissolva 1,485 g de 1-10 fenatrolina monohidratada (C12H8N2.H2O) juntamente com 0,695 g de FeSO4.7H2O em água destilada e dilua a 100 mL.
5) Sulfato de prata PA (Ag2SO4).
Reagente pulverizado de coloração branca
6) Sulfato de mercúrio PA (HgSO4).
Cristais de alta pureza para análise.
Acervo: Enasa Engenharia
