Como medir concentração de peróxido de hidrogênio?

Analisador de peróxido de hidrogênio

O peróxido de hidrogênio (H2O2) é um oxidante extremamente forte e frequentemente utilizado em aplicações de branqueamento na indústria de papel. Também é utilizado numa variedade de aplicações, incluindo desinfeção, controlo de cheiros, oxigenação e oxidação de cianetos. É frequentemente utilizado em sistemas de recolha de águas residuais para remover sulfetos de hidrogênio que destroem tubagens de betão e estruturas de poços de inspeção. As aplicações do peróxido em sistemas de água, como a maioria dos processos de tratamento químico, funcionam de forma mais eficiente com controlo e medição mais precisos.

O Monitor de Qualidade da Água de Peróxido de Hidrogênio modelo Q46/84 foi projetado para medir em contínuo a concentração de H2O2 em sistemas de água. Utilizando um sensor de peróxido direto, a unidade responde rapidamente às mudanças de concentração, permitindo aos operadores de controlar a dosagem de produto químico para manter objetivos específicos. Com as comunicações digitais e analógicas disponíveis, o Q46 pode ser adaptado a uma grande variedade de aplicações de monitorização de peróxido.

Aplicações

Água de arrefecimento, aquário, alimentos e bebidas, tratamento de água potável e controlo de cheiros.

Características
  • Medição de peróxido de hidrogênio
  • Alojamento em fibra de policarbonato com proteção Nema 4X – IP66 para montagem em painel
  • Ecrã retroiluminado dotado de 4 botões frontais de membrana
  • Sensor amperométrico de membrana com range de funcionamento mínimo 0 – 2 ppm e range máximo 0 – 200 ppm
  • Cabo de 7,5 m de comprimento
  • Compensação de temperatura mediante sensor PT100 integrado
  • Consumo de água 25 – 100 l/h

O composto Peróxido de Hidrogênio é conhecido popularmente como “água oxigenada”, solução aquosa cuja fórmula é [H2O2 (aq)], e se classificam conforme a concentração.

Nos rótulos, comercializados geralmente em farmácias, aparece a indicação do tipo: 10 volumes, 20 volumes,... Sendo que, quanto maior o volume mais concentrada será a solução. Quando a concentração de peróxido de hidrogênio é muito alta (100 volumes), a solução apresenta aspecto viscoso. Neste caso é usada em laboratório e indústrias. Se a concentração for de 10 volumes, é usada como agente bactericida dos ferimentos externos e em gargarejos, por que possui ação anti-séptica. Também é utilizada como alvejante de tecidos, e como descolorante de pêlos e cabelos.

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Utilização da água oxigenada:

- Como conservante em indústrias alimentícias;
- Como bactericida e fungicida de sementes na agricultura;
- Para restaurar pinturas à óleo, na restauração de cores brancas escurecidas pela ação de alguns poluentes atmosféricos.

Na decomposição do peróxido de hidrogênio, há a formação de átomos de oxigênio altamente reativos. Veja a equação:

H2O2 (aq) → H2O (l) + 1/2 + O2 (g) 

A luz é um dos fatores responsáveis pela decomposição (fotólise) da água oxigenada, por isso esta solução deve ser comercializada em frascos escuros ou em plásticos opacos para não ocorrer a liberação de gás oxigênio.

Tópicos deste artigo

  • 1 - Determinação do volume da água oxigenada

Determinação do volume da água oxigenada

As concentrações das soluções de peróxido de hidrogênio são determinadas em função do volume de O2 (g) liberado por unidade de volume da solução. Sendo assim, uma água oxigenada de concentração 10 volumes libera 10 litros de O2 (g) por litro de solução.

Por Líria Alves
Graduada em Química

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

SOUZA, Líria Alves de. "Peróxido de Hidrogênio"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/peroxido-de-hidrogenio.htm. Acesso em 27 de novembro de 2022.

De estudante para estudante


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ISBN 978-85-85905-23-1

Área

Química Analítica

Autores

Araujo, J.L. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO - UFMA) ; Alves, A.R.D. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO - UFMA) ; Sousa, A.A.F. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO - UFMA) ; Tenorio, T.S. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO - UFMA) ; Sousa, P.H. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO - UFMA) ; Silva, R.P. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO - UFMA) ; Silva, J.V.R. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO - UFMA) ; Gonçalves, D.S. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO - UFMA) ; Leal, A.S. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO - UFMA)

Resumo

O peróxido de hidrogênio (H2O2) está presente na composição da água oxigenada, geralmente utilizada para assepsia de ferimentos. Assim, o objetivo deste experimento foi mostrar uma análise volumétrica de oxirredução com o intuito de verificar à porcentagem massa por volume de peróxido de hidrogênio em amostras de água oxigenada comercial. Utilizou-se da técnica permanganométrica e os valores encontrados de peróxido de hidrogênio foram um pouco divergentes dos valores nominais contidos nos rótulos (3%, 10 volumes), sendo o valor experimental determinado igual a 3,2%. Porém, pode¬-se concluir que as determinações foram reprodutíveis e o teor de peróxido de hidrogênio encontrado nas amostras de água oxigenada, estão próximos do valor descrito no rótulo.

Palavras chaves

Peróxido de Hidrogênio; água oxigenada; permanganometria

Introdução

A volumetria de oxirredução baseia-se em reações químicas em que ocorre transferência de elétrons. Conforme o estado de valência, muitos elementos são passíveis de oxidação ou redução e em geral, podem ser determinados mediante métodos titulumétrico de oxidação redução, tais como permanganometria, quando utiliza-se o permanganato como titulante, reduzindo-o de Mn7+ a Mn2+; iodometria, quando as reações envolvem a redução do iodo, reduzindo-o de Iº a I-; e iodimetria, quando as reações envolvem a oxidação do iodeto a iodo. A permanganometria é a determinação da dosagem de uma solução redutora empregando uma solução padronizada de permanganato de potássio(solução oxidante) em meio aquoso (LENZI et al., 2012; SKOOG et al., 2006). O peróxido de hidrogênio é comercializado na forma de solução aquosa conhecida como água oxigenada. Pode apresentar teores que variam de 3% a 30% de peróxido de hidrogênio, que correspondem a variação de 10 a 100 volumes. Sabe-se que o peróxido de hidrogênio é um agente oxidante, e a determinação do seu teor em água oxigenada comercial envolve uma reação de oxirredução em meio ácido. Desta forma, este trabalho teve como objetivo determinar a concentração de peróxido de hidrogênio em água oxigenada comercial e comparar os valores com os resultados apresentado nos rótulos.

Material e métodos

As amostras de água oxigenada (3 %, 10 volumes) foram adquiridas em estabelecimentos comerciais do município de Grajaú-MA. Preparou-se uma solução de Permanganato de Potássio-KMnO4 (solução padrão) realizando a seguinte relação: Massa de KMnO4 = Concentração em quantidade de matéria x Massa molar x Volume da solução em litros, onde tem-se: Massa = 0,019 x 158,34 x 0,250 Massa = 0,750 gramas. Em seguida, pipetou-se com o auxílio de uma pipeta graduada, 1 mL de água oxigenada para um erlenmeyer de 250 mL. Adicionou-se 50 mL de água destilada e 10 mL de solução de ácido sulfúrico 20% e titulou-se com a solução padrão. Repetiu-se o procedimento para as outras amostras e todos os testes foram realizados em triplicata.

Resultado e discussão

A reação com permanganato ocorre em solução acidificada com H2SO4 diluído, conforme a equação 2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ → 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O. Temos uma relação de 2 mols de KMnO4 para 5 mols de H2O2, ou seja, para cada 5 mols de peróxido de hidrogênio, 2 mols do titulante são gastos para determinar a concentração do analito. Obtendo-se a quantidade de mols, pode-se obter também a massa, fazendo m=n.M. Utilizando regra de 3, foi obtida a quantidade de mols de KMnO4 gastos, realizando a relação, 0,019 mols para 1L e Xmols para 0,0198L, onde obtém-se o valor de X = 3,762 x 10-4 mols de KMnO4. Pode-se calcular o número de mols de H2O2, onde 2mols de KMnO4 correspondem a 5mols de H2O2 e 3,762 x 10-4 mols de KMnO4 correspondem a Xmols de H2O2, obtendo-se X = 9,405x10-4 mols de H2O2. Calculando a massa de H2O2 pela fórmula m=n.M, tem-se m= 9,405x10-4mol x 34,015g/mol, m=0,032g. O percentual de H2O2 para esta amostra de água oxigenada é dado por: (0,032/1) x 100 = 3,2%. Utilizando regra de 3, foi obtido a quantidade de mols de KMnO4 gastos, temos, 0,019 mols para 1L e Xmols para 0,0413L, obtendo-se o valor de X = 7,847x10-4mols de KMnO4. O número de mols de H2O2calculado também por regra de 3, onde X = 1,962 x 10- 3mols de H2O2. Calculando a massa de H2O2, temos, m= 1,962x10-3mol x 34,015g/mol m= 0,067g. O percentual de H2O2 para esta amostra de água oxigenada é dado por: (0,067/1) x 100 = 6,7%. Para amostra de água oxigenada da marca Farmax foi utilizado o mesmo procedimento experimental e encontrado um teor de 4,65%. Para todas as amostras de água oxigenada, os valores encontrados de peróxido de hidrogênio foram divergentes dos valores teóricos contidos nos rótulos (3%, 10 volumes). Sendo que os valores experimentais calculados foram superiores ao indicado no rótulo.

Tabela 1. Resultados titulometricos


Conclusões

A técnica de permanganometria se mostrou eficiente na determinação do teor de peróxido de hidrogênio em amostras de água oxigenada. Porém, os valores encontrados de peróxido de hidrogênio foram divergentes entre os valores teóricos (3%, 10 volumes) contidos nos rótulos e os valores experimentais calculados (3,2 %; 6,7% e 4,65%) para três marcas diferentes de água oxigenada. Isto sugere, provavelmente, um aumento na concentração de peróxido de hidrogênio pelos fabricantes, a fim de compensar a decomposição desse composto sob ação de luz e aumentar o prazo de validade do produto.

Agradecimentos

A Dra. Antônia de Sousa Leal, pelo apoio e motivação, ao técnico Ângelo Afonso Ferreira Sousa, pela prontidão e auxilio quando necessário.

Referências

LENZI, E; FAVERO, L. O. B; FILHO, E. A. V; SILVA, M. B. DA; GIMENES, M. J. G. Química Geral Experimental. Rio de Janeiro: F. Bastos, 2012.

SKOOG, D. A.; WEST, D. M.; HOLLER, F. J.; CROUCH, S. R. Fundamentos de química analítica. São Paulo: Thomson Learning, 2006.

Apoio

Como medir concentração de peróxido de hidrogênio?

Realização

Como medir concentração de peróxido de hidrogênio?

Como medir a concentração de peróxido de hidrogênio?

A concentração do peróxido de hidrogênio pode ser avaliada pela medida de sua densidade, por meio de um densímetro, a uma temperatura conhecida. Para tanto, faz-se necessária a utilização de um nomograma que forneça a concentração, % em peso, em função da densidade e temperatura.

Qual a concentração do peróxido de hidrogênio?

A concentração de H2O2 na água oxigenada comumente vendida nas farmácias é de 3% ou 10 volumes. Essa expressão da concentração em volumes tem relação com a quantidade de gás oxigênio que é produzido com a decomposição completa do produto.

Como saber a porcentagem da água oxigenada?

Exemplo:.
3 volumes possui aproximadamente 1,2% de oxigênio..
6 volumes, possui aproximadamente 1,9% de oxigênio..
10 volumes, possui aproximadamente 3% de oxigênio..
13 volumes, possui aproximadamente 4% de oxigênio..
20 volumes, possui aproximadamente 6% de oxigênio..
30 volumes, possui aproximadamente 9% de oxigênio..

O que é peróxido de hidrogênio 3%?

O que é peróxido de hidrogênio? O peróxido de hidrogênio é uma substância química que não ocorre naturalmente. Mais comumente, é usado como uma solução a 3%que tem propriedades oxidantes muito fortes. Esta solução é ocasionalmente também conhecida como água oxidada.