AVALIAÇÃO DO TEOR DE HIPOCLORITO DE SÓDIO EM ÁGUA SANITÁRIA
EVALUATION OF THE CONTENT OF SODIUM HYPOCHLORITE IN WATER
HEALTH
Luiz Gustavo Nerva - [email protected]
Odair Paduan - [email protected]
Renato Mariano – [email protected]
Vinícius Sanches Matsura - [email protected]
Olayr Modesto Junior – [email protected]
RESUMO
Utilizado em muitos processos e com diversos fins, o hipoclorito de sódio é
freqüentemente encontrado em todos os lares brasileiros sob a designação de
água sanitária. Com a crescente produção clandestina, tornou-se fato a
possibilidade de consumidores estarem sendo lesado. Convicto que, o hipoclorito
de sódio apresenta características que podem ser adversas ao ser humano,
definiu-se como objetivo para o presente trabalho, a validação do método analítico
que quantifica o teor de hipoclorito em água sanitária e a avaliação de produtos
comercializados irregularmente na região de Lins/SP. Os resultados encontrados
revelaram não conformidade com a portaria n°89/94, que define como padrão o
teor de hipoclorito entre 2,0 e 2,5% p/p. Pode-se avaliar também, que não há
controle de qualidade dos produtos comercializados irregularmente.
Palavras-chave: Química analítica. Validação de método analítico. Hipoclorito de
sódio. Comércio clandestino.
ABSTRACT
Used in many processes and for different purposes, sodium hypochlorite is
frequently found in all Brazilian homes under the name of bleach. With the growing
clandestine production became possible because the consumers are being
harmed. Convinced that sodium hypochlorite has characteristics that may be
adverse to humans, we defined the objective for this study, the validation of
analytical method that quantifies the amount of hypochlorite bleach and evaluation
of products marketed in the region of irregularly Lins / SP. The results showed
non-compliance with Ordinance No. 89/94, which defaults to the hypochlorite
content of between 2.0 and 2.5% w / w. It can also be evaluated, there is no
quality control of products sold illegally.
Keywords: Analytical chemistry. Validation of analytical method. Sodium
hypochlorite. Illegal trade.
Universitári@ - Revista Científica do Unisalesiano – Lins – SP, ano 1, n.2, jul/dez de 2010
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INTRODUÇÃO
A solução com 2,0 a 2,5% de hipoclorito de sódio é conhecida e
comercializada sob a designação “água sanitária”. Este composto por ser um forte
agente oxidante é utilizado como alvejante e muito utilizado para limpeza e
higienização de ambientes e desinfecção de alimentos consumidos in natura
como frutas e verduras.
Por ser um produto, cuja produção, aparentemente, não requer
conhecimentos de química, favorece a produção clandestina, que é feita com
receitas obtidas pela internet ou com os próprios fornecedores de matéria-prima.
O processo de produção clandestina consiste na diluição de uma solução
concentrada de hipoclorito de sódio e a adição facultativa de dois outros produtos,
normalmente barrilha (carbonato de sódio) e sal (cloreto de sódio).
O problema surge pelas próprias características do princípio ativo desse
produto, a concentração do hipoclorito de sódio na solução concentrada não é
estável, muda de fornecedor para fornecedor e depende das condições de
armazenagem, o que despertou o interesse pelo tema abordado, sendo
estabelecido como objetivo do trabalho a avaliação do teor de hipoclorito de sódio
em águas sanitárias comercializadas de forma irregular na região de Lins/SP.
Para alcançar o objetivo proposto, inicialmente, buscou-se fundamentação
na legislação em vigor e na bibliografia disponível, tanto para a obtenção da
metodologia analítica quanto para a validação do método. Em seguida realizou-se
um estudo de caso coletando e analisando amostras de águas sanitárias
comercializadas irregularmente na região de Lins/SP.
1
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
O hipoclorito de sódio é utilizado em muitos processos, dentre eles
destacam-se: desinfecção, esterilização e desodorização de águas industriais,
água potável e piscinas; para branqueamento de celulose; limpeza de roupas;
lavagem de frutas e verduras; produção da água sanitária; para irrigação dentária.
(LUZ, 2009 e TIR, 2007)
Este composto é um sal inorgânico de fórmula NaOCl, apresenta-se como
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um sólido branco de massa molar 74,44 g/mol, solúvel em água, densidade 1,07 1,14 g/cm3 (quando líquido), ponto de fusão 18°C e ponto de ebulição 101°C.
(CARBOCLORO, 2009).
O hipoclorito de sódio pode ser preparado pela passagem de gás cloro em
solução de hidróxido de sódio como mostra a reação 1.
2 NaOH + Cl2 <----> NaCl + NaOCl + H2O (1)
O hidróxido de sódio e o cloro são produzidos pelo processo cloro-álcali e,
em tal processo, não há necessidade de isolá-los para a preparação do hipoclorito
de sódio. Portanto, o hipoclorito de sódio é produzido industrialmente pela
eletrólise de uma solução de cloreto de sódio sem que haja a separação dos
produtos formados no cátodo e no ânodo. A solução deve ser mantida abaixo dos
40 ºC por serpentinas de resfriamento para prevenir a formação de clorato de
sódio (WIKIPÉDIA, 2009).
Em solução aquosa, o hipoclorito de sódio dissocia-se em íon sódio e íon
hipoclorito, sendo o íon hipoclorito o agente ativo nas lixívias (águas sanitária no
Brasil), através de uma reação de oxidação-redução entre o íon hipoclorito (o
agente oxidante) e o material a ser oxidado (agente redutor). O hipoclorito de
sódio é comercializado freqüentemente em solução aquosa diluída, é utilizado
como desinfetante e como agente alvejante ou branqueador. No Brasil, a água
sanitária é um produto muito utilizado, independente da classe social, porém só
pode ser legalmente comercializada com o registro da Agência Nacional de
Vigilância Sanitária (ANVISA), que realiza periodicamente fiscalizações com o
objetivo de verificar se as empresas estão obedecendo às regras de fabricação,
definido pela portaria nº 89/94 onde o teor de cloro ativo é estabelecido entre
2,00% p/p a 2,5% p/p durante o prazo de validade, estabelecido de no máximo de
seis meses. (BRASIL, 1994)
Devido ao grande número de aplicação e portanto uso desse produto e
baixo custo do produto clandestino, o mesmo vem ganhando mercado e
estimulando o aumento da produção clandestina, podendo o consumidor estar
sendo lesado, se houver uma quantidade menor de hipoclorito de sódio, pois seu
produto não terá a eficácia esperada. No caso de uma quantidade acima do
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especificado, o cloro pode ser liberado em forma de gás cloro (Cl2), que é
altamente irritante e que pode ser absorvido pelo corpo humano. (INMETRO,
2009)
O hipoclorito de sódio apresenta características que podem ser adversas
ao ser humano, por isso deve-se tomar alguns cuidados para que acidentes não
ocorram. Em contato com os olhos o hipoclorito pode causar queimaduras graves
e possível perda de visão. A ingestão também pode ocasionar queimaduras às
mucosas da boca, esôfago e estômago. Outro perigo eminente que pode
acontecer é a inalação do hipoclorito de sódio, causando irritação da via
respiratória superior, o que levaria o ser humano a uma tosse intensa, sensação
de engasgo, de queima na laringe e faringe, podendo até causar edema pulmonar
(CIA AGRO INDUSTRIAL IGARASSU, 2009).
Por isso, o consumidor sempre que for comprar água sanitária, deve estar
atento com a questão da rotulagem e embalagem dos produtos a serem
adquiridos, pois ao adquirir um produto clandestino, pode estar sendo enganado
além de acarretar pra si mesmo sérios danos a saúde.
1.1 Validação de metodologia analítica
Para se obter o conhecimento da capacidade de um método analítico,
segundo Skoog (2007) e Harris (2005), devem-se considerar os seguintes itens:
•
Seletividade ou especificidade: capacidade de detectar a presença do
analito de interesse na matriz sob análise mesmo na presença de
componentes que podem interferir com a sua determinação em uma
amostra complexa.
•
Linearidade e faixa de aplicação: a linearidade é a capacidade do método
de fornecer resultados diretamente proporcionais e lineares à concentração
da substância sob investigação, dentro de uma faixa de aplicação.
•
Precisão: representa a dispersão de resultados nos ensaios repetidos,
independentes, de uma mesma amostra, amostra semelhante ou padrões.
•
Exatidão: é o grau de concordância entre os resultados individuais
encontrados e um valor de referência aceito como verdadeiro.
•
Limite de detecção (LD): o limite de detecção representa a menor
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concentração da substância em exame que pode ser detectada, mas não
necessariamente quantificada.
•
Limite de quantificação (LQ): representa a menor concentração da
substância em exame que pode ser medida. É expresso em termos de
concentração.
•
Robustez: é a medida da sensibilidade que o método apresenta mediante
pequenas alterações, seja no pH, temperatura.
Este conjunto de características permitirá avaliar se o método que se
pretende utilizar é adequado à faixa de quantificação requerida, bem como, se o
ambiente, materiais e equipamentos não interferem significativamente nos
resultados das análises. (SKOOG, 2007)
2
MATERIAIS E MÉTODOS
Para a quantificação do teor de hipoclorito de sódio em águas sanitárias
comercializadas irregularmente na região de Lins/SP, o método proposto pela
Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) na Norma Brasileira de
Referência (NBR) nº 9425/2004, “Hipoclorito de Sódio: determinação de cloro
ativo por método Volumétrico”, foi inicialmente validado para as condições
laboratoriais de trabalho, segundo os critérios descrito por Skoog (2007) e Harris
(2005).
Na execução da metodologia, tanto para validação quanto para a
quantificação do teor de hipoclorito nas amostras coletadas, foram usados os
seguintes reagentes e soluções: iodeto de potássio - KI, para análise (PA),
procedência Merck, solução a 10% m/v; ácido acético, PA, procedência Analítica,
solução 1:3; tiossulfato de sódio - Na2S2O3, PA, procedência Merck, solução 0,1
N; Iodato de Potássio - KIO3, PA, procedência Dinâmica e Amido solúvel,
procedência Dinâmica, solução 0,5% m/v. Todas as soluções foram preparadas
com água desmineralizadas, < 1 µS.
Foram utilizados as seguintes vidrarias: pipetas volumétricas de 5 e 10 mL,
erlenmeyers de 250 mL, bureta graduada de 50 mL, balão volumétrico de 100 mL
e proveta graduada de 50 mL.
No procedimento de análise pipetou-se 10 mL de amostra para o balão
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volumétrico de 100 mL, avolumou-se o balão com água desmineralizada e
homogeneizou-se, compondo a diluição 1:10 da amostra.
Em um erlemmeyer de 250 mL, adicionou-se 10 mL da solução de KI a
10%, utilizando-se a proveta de 50 mL e 5 mL da diluição 1:10 da amostra com
pipeta volumétrica, por fim, adicionou-se, também, 20 mL de ácido acético 1:3 e
rapidamente titulou-se com a solução de Na2S2O3 0,10 N até a cor amarelo claro.
Após a obtenção desta coloração, foi adicionado ao conteúdo do erlemmeyer, 10
gotas do indicador amido 0,5 %, o que, devido à formação de um complexo de I2amido, desenvolve-se uma coloração azul-violeta. Deu-se então continuidade à
titulação com tiossulfato de sódio até o ponto final da titulação, indicada pela
mudança da coloração azul-violeta para incolor. O volume gasto de tiossulfato, em
mL (VG), foi registrado para posterior aplicação do cálculo que dará o teor de
hipoclorito da amostra, já que a fórmula utilizada faz as conversões de unidades e
compensa a diluição
A titulação foi iniciada imediatamente após a adição do ácido acético para
evitar a perda de iodo e, durante a titulação o erlenmeyer foi mantido sob
constantemente agitação.
Para a padronização do tiossulfato de sódio, utilizou-se como padrão
primário o KIO3, seco previamente por duas horas a 120°C em estufa, com o qual
se obteve o fator de correção, da solução de tiossulfato de sódio, com valor de
1,10.
3
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A validação do método de quantificação do teor de hipoclorito de sódio por
volumetria mostrou que o método é adequado para a faixa de concentração
requerida pela legislação.
Para a avaliação da seletividade, diversos íons foram adicionados a uma
solução-padrão de hipoclorito de sódio, o método mostrou-se seletivo ao íon de
interesse.
Quanto à linearidade avaliou-se a resposta do método, quantificando-se o
teor de hipoclorito de um conjunto de soluções-padrão e elaborando-se um gráfico
do teor de hipoclorito versus volume de tiossulfato de sódio gasto, o método
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mostrou-se linear na faixa de interesse.
O limite de detecção, concentração da substância em exame que pode ser
detectada, mas não necessariamente quantificada foi obtido pelo menor volume
que pode ser dispensado para titulação através de uma bureta de 50 mL,
estimando a capacidade mínima do volume de 1 gota (0,04 mL) o que proporciona
um limite de detecção de 0,01%.
O limite de quantificação, menor concentração da substância em exame
que pode ser medido, expresso em termos de concentração, foi obtido
multiplicando o valor do volume encontrado no limite de detecção por 10, isto é
necessário pelo fato do método utilizar a percepção humana para visualizar o
ponto de viragem da titulação; proporcionando um limite de quantificação de
0,1%.
A robustez foi obtida pela avaliação com o teste t de Student, com n-1
graus de liberdade e nível de confiança de 95%. A robustez, que indica a medida
da sensibilidade que o método apresenta mediante pequenas alterações no
processo, foi avaliada com 3 analistas executando 10 repetições do ensaio com
uma solução-padrão em temperaturas de 20 e 28°C. O método mostrou-se
robusto não apresentado diferenças significativas entre os resultados obtidos.
Uma vez encerrada a etapa de validação, passou-se ao estudo de caso,
avaliando-se as amostras de produtos clandestinos comercializados na região de
Lins/SP.
Foram avaliadas seis amostras distintas de água sanitária, na qual, duas
foram coletadas em Lins/SP, uma em Guaiçara/SP, uma em Penápolis/SP, uma
em Promissão/SP e uma em Pongaí/SP.
As amostras foram devidamente acondicionadas em temperatura inferior a
4°C e imediatamente encaminhadas para o Laboratório do Centro Universitário
Católico Auxilum - Unidade II. Os ensaios foram realizados em um prazo de 12
horas após a coleta, e as amostras processadas em triplicatas, sendo que, para
considerar o resultado obteve-se a média aritmética dos resultados individuais.
Para a quantificação percentual do teor de hipoclorito em cada amostra foi
usada a equação (1), onde, VG é o volume gasto de tiossulfato na titulação em
mL, F é o fator de correção obtido da padronização do tiossulfato de sódio, Va é o
volume da amostra em mL e D é a densidade do hipoclorito de sódio.
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NaClO(%) =
VG × F × 0,372 × 100
Va × D × 10
(1)
Na tabela 1, são mostrados os resultados médios da porcentagem de
hipoclorito de sódio contidos nas amostras analisadas.
Tabela 1: Teor de hipoclorito de sódio em águas sanitárias,
comercializadas irregularmente, nas cidades da região de Lins/SP.
Amostras
Volume gasto
Concentração
Procedência
(mL)
(%)
A
3,63
3,49
Lins
B
1,67
1,59
Lins
C
4,3
4,14
Penápolis
D
2,8
2,68
Guaiçara
E
2,1
2,00
Promissão
F
3,6
3,46
Pongai
Na avaliação dos ensaios realizados, segundo a metodologia proposta pela
NBR 9425/2004, os resultados obtidos, mostram que apenas a amostra E
produzida e comercializa em Promissão/SP atende ao padrão definido pela
portaria nº 89/94, onde o teor de cloro ativo é estabelecido entre 2,0% p/p e 2,5%
p/p.
Pelos resultados obtidos, nota-se que não há controle de qualidade dos
produtos comercializados irregularmente na região de Lins/SP, seja pelo fato de
que 83,3% das amostras estavam não conformes, ou seja, fora da faixa indicada
pela legislação em vigor para a comercialização segura desse produto, seja pela
variação de 260% entre o menor teor 1,59 %, amostra B, e o maior teor 4,14%,
amostra C.
Embora
a
amostra
E
esteja
dentro
da
faixa
adequada
para
comercialização, é relevante questionar se isso foi apenas uma coincidência ou se
esta empresa, apesar de clandestina, se preocupa com o público consumidor e
realiza análises de seu produto.
Outro ponto relevante a ser abordado, são as conseqüências para o
público consumidor que de uma forma ou outra estará sendo lesado. Se o teor de
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hipoclorito for baixo como na amostra B, o produto não será eficiente na
desinfecção ou como alvejante; por outro lado, se o teor de hipoclorito for alto
como na maioria das amostras, o produto poderá causar danos à saúde do
consumidor, especialmente àqueles que forem sensíveis ao principio ativo. Neste
último caso, pode-se citar ainda, como mal menor, o que fará com os tecidos que
nele forem colocados para alvejar; inicialmente o consumidor ficará satisfeito, pois
o efeito alvejante será nítido, porém com o uso diário, as fibras do tecido serão
oxidadas e este se deteriorará.
CONCLUSÃO
Os resultados obtidos, com a validação do método utilizado, permitem
concluir que a volumetria, nas condições trabalhadas, é sensível para a faixa de
concentração que avalia o teor de hipoclorito de sódio em água sanitária,
satisfazendo plenamente aos requisitos legais para a realização dos ensaios,
assegurando que os resultados das amostras analisadas são confiáveis.
Quanto à qualidade das águas sanitárias comercializadas irregularmente
na região de Lins/SP, pode-se constatar que os produtores não realizam o
controle de qualidade de seu produto. Encontrou-se uma variação de 260% entre
os produtos analisados e 83,3% de amostras não conformes. Na ânsia de deixar
seu produto “forte” os produtores não diluem adequadamente a solução
concentrada de hipoclorito, matéria-prima da água sanitária, o que pode provocar
danos à saúde de consumidores sensíveis a este composto.
REFERÊNCIAS
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