O PROCESSO EM MOVIMENTO

Como medir a própria água, e com que precisão?

Inicie a cena ou escolha uma etapa. A animação simplifica o mecanismo; o texto que segue traz os detalhes e as referências disponíveis.

▶ Reproduzir o processo01O medidor de TDS estima02A alcalinidade primeiro, gota a gota03A dureza, uma gota a 17,85 ppm04Esticar, inverter, pesar05O colorímetro, preciso e caro

O medidor de TDS estima

O medidor de TDS mede a condutividade elétrica da água, isto é, a facilidade com que seus íons conduzem uma corrente, e a traduz em resíduo seco com uma razão de 0,5 ou de 0,7 conforme o aparelho. Essa tradução supõe uma água de torneira típica. Conte com 30% de erro, mais 20% se não se corrige a temperatura, e nada sobre a alcalinidade. Serve para ver que uma água mudou, ou que está bem destilada, sempre medida a 25 °C.

Ler as etapas sem animação

1. O medidor de TDS estimaO medidor de TDS mede a condutividade elétrica da água, isto é, a facilidade com que seus íons conduzem uma corrente, e a traduz em resíduo seco com uma razão de 0,5 ou de 0,7 conforme o aparelho. Essa tradução supõe uma água de torneira típica. Conte com 30% de erro, mais 20% se não se corrige a temperatura, e nada sobre a alcalinidade. Serve para ver que uma água mudou, ou que está bem destilada, sempre medida a 25 °C.
2. A alcalinidade primeiro, gota a gotaOs kits de aquariofilia são bem melhores, porque titulam em vez de estimar: conta-se uma gota de reagente por vez em 5 mL de água, até a virada de cor, azul a verde e depois amarelo para a alcalinidade na API. Começa-se por ela, porque uma alcalinidade ruim prejudica muito mais o gosto do que uma dureza ruim.
3. A dureza, uma gota a 17,85 ppmO reagente de dureza é um sal de EDTA, uma molécula que captura o cálcio e o magnésio, tamponado em pH muito alto para que a virada, de laranja a verde, seja nítida. Sua resolução é grosseira: cada gota vale um grau alemão, ou seja, 17,85 ppm, muito quando as receitas visam 40. Um kit Red Sea desce a 2,5 ppm por gota para a alcalinidade, mas a apenas 82 para o magnésio.
4. Esticar, inverter, pesarTrês estratégias refinam a titulação. Esticada, com o dobro de água, cada gota vale metade, mas nunca se conta melhor que 5 ppm ou 5% da medida. Inversa, para as águas acima de 400 ppm, parte-se de um volume fixo de reagente e acrescenta-se a água gota a gota. Na balança, pesam-se o reagente e a água em vez de contar as gotas, entre 18 e 25 °C.
5. O colorímetro, preciso e caroOs colorímetros eletrônicos, como o Hanna HI775 para a alcalinidade, são mais cômodos e mais precisos, mas caros e vorazes em reagente. Este lê em mg/L de bicarbonato: divide-se por 1,22 para obter ppm de CaCO₃. Numa água Rao/Perger esperada a 40,5 ppm, todos os métodos acertaram dentro das barras de erro; os mais precisos foram a balança e o colorímetro.

Para reter: Um medidor de TDS diz que uma água mudou, não o que ela contém: para a alcalinidade, que é a que mais conta, é preciso titular, gota a gota ou na balança.

Ler o artigo completo e suas fontes ↓

Os condutivímetros, ditos medidores de TDS, medem a condutividade elétrica da água e a traduzem em resíduo seco. São pequenos, baratos e rápidos. São também problemáticos, por duas razões.

A primeira: a leitura depende fortemente da temperatura, e a correção embutida é imperfeita. A segunda: a tradução em resíduo seco supõe um perfil químico de água de torneira típico, e aplica uma razão de 0,5 ou de 0,7 conforme o aparelho. Se sua água não se parece com esse perfil, o número exibido já não quer dizer grande coisa.

O resultado é uma aproximação grosseira da dureza, e nada sobre a alcalinidade, que conta mais. Conte com 30% de erro típico, mais 20% se não se corrige a temperatura.

O aparelho conserva dois usos: detectar que uma água mudou, e verificar que uma água está bem destilada. Desde que se meça sempre na mesma temperatura, 25 °C por convenção.

Os kits de aquariofilia são bem melhores, porque titulam em vez de estimar: conta-se uma gota de reagente por vez em 5 mL de água, até a virada de cor. Laranja a verde para a dureza, azul a verde e depois amarelo para a alcalinidade na API.

O reagente de dureza é um sal tetrassódico de EDTA, uma molécula que captura o cálcio e o magnésio. É tamponado em pH muito alto por trietanolamina, o que torna a virada mais nítida de ler.

Sua resolução, em compensação, é grosseira: cada gota vale um grau alemão, ou seja, 17,85 ppm. É muito quando as receitas visam 40. Um kit Red Sea desce a 2,5 ppm por gota para a alcalinidade, mas a apenas 82 para o magnésio.

Em que ordem medir? A alcalinidade primeiro. Uma alcalinidade ruim prejudica muito mais o gosto do que uma dureza ruim.

Gagné 2021, p. 34-38; Wellinger, Smrke e Yeretzian 2017

Três estratégias melhoram a precisão dessas titulações.

• A titulação esticadaColoca-se mais água no tubo: o dobro, e cada gota vale metade, cerca de 9 ppm em vez dos 17,85 do kit de 5 mL; quatro vezes mais, 20 mL como na tabela da calculadora, e cai para cerca de 4,5 ppm. O preço é um consumo de reagente que cresce na mesma proporção. E o ganho tem um teto: passado certo ponto, outros erros dominam, como a hipótese que o kit faz sobre a relação magnésio-cálcio. Nunca conte com melhor que 5 ppm ou 5% da medida.
• A titulação inversaPara as águas duras, acima de 400 ppm, em que uma titulação comum exigiria gotas demais. Parte-se de um volume fixo de reagente, depois acrescentam-se gotas de água até a virada inversa, com uma pipeta calibrada numa balança de miligrama, 25 gotas pesadas.
• A titulação inversa assistida por balançaMesmo princípio, só que se pesam o reagente e a água em vez de contar as gotas. A conduzir entre 18 e 25 °C, para que as massas específicas em que o cálculo se apoia continuem válidas.

Restam os colorímetros eletrônicos, como o Hanna HI775 para a alcalinidade. Mais cômodos e mais precisos, mas caros e vorazes em reagente. Este lê em mg/L de bicarbonato: divida por 1,22 para obter ppm de CaCO₃.

Atenção às referências. Os modelos HI719 e HI720 não servem, porque são feitos para concentrações ínfimas. E o único fotômetro de dureza que Gagné achou adequado, o HI96735, é caro e complicado.

Ele comparou todos esses métodos em sua água Rao/Perger, esperada a 40,5 ppm. Todos acertaram, dentro das barras de erro. Os mais precisos foram a titulação na balança e o colorímetro. E a titulação inversa com cinco gotas de reagente economiza muito reagente para o mesmo erro.

Gagné 2021, p. 38-45, com suas planilhas online Gagné 2021, p. 35-45