Titulação coloidal, vantagens e desvantagens
A titulação coloidal é um método volumétrico para a determinação de polieletrólitos carregados em soluções aquosas. Baseia-se na reação entre polímeros com cargas opostas, que ao interagir estequiometricamente são neutralizados e tendem a precipitar.
Em uma titulação direta, a concentração do polieletrólito catiônico é determinada pela adição do titulante aniônico, muitas vezes na presença de um indicador de carga positiva. Para polieletrólitos aniônicos, a titulação indireta é usada, onde um excesso de uma quantidade conhecida do polieletrólito catiônico é primeiro adicionado e subsequentemente o excesso é determinado com o titulante aniônico.
Entre os polieletrólitos catiônicos mais comumente usados está a glicol quitosana, um polissacarídeo com grupos amino que são protonados a pH abaixo de 5. A metil glicol quitosana, por outro lado, mantém sua natureza catiônica em pH ácido e básico. O cloreto de polidialildimetilamônio (pDADMAC) é outro polímero linear com carga positiva uniforme independente do pH.
O titulante aniônico mais comumente usado é o sulfato de polivinila potássico (PVSK), que deve sua natureza aniônica à presença de vários grupos sulfato. O azul de toluidina, um corante catiônico azul, é frequentemente usado como um indicador de ponto de equivalência. Em uma titulação com PVSK, o indicador se liga ao titulante em excesso tomando uma cor vermelho-violeta, indicando o fim da reação de neutralização. O ponto de equivalência também pode ser medido por condutimetria, turbidimetria ou pelo potencial Z.
Na Fujifilm Wako, temos vários produtos com um certificado de rastreabilidade para titulações coloidais, por exemplo:
Solução N/400 PVSK (167-28105). O sulfato de polivinila é usado para a determinação quantitativa de quitosana e outros coagulantes poliméricos catiônicos; e em combinação com glicol quitosana em titulações indiretas. O produto tem um fator de rastreabilidade em SI, que é determinado em relação ao cloreto de hexadecilpiridina avaliado no AIST (Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Industrial Avançada) do Japão.
Solução Indicadora de Azul de Toluidina (205-05811). A molécula apresenta dois picos de absorção principais na faixa de 400-800 nm, com a coloração azul (máximo de 628 nm) diminuindo durante a titulação enquanto o vermelho-violeta (509 nm) aumenta.
Na indústria de papel, os polieletrólitos são frequentemente usados, por exemplo, como agentes de retenção, para melhorar a drenagem durante a formação do papel ou para aumentar sua resistência. Portanto, a titulação coloidal é amplamente utilizada para quantificar e caracterizar eletrólitos e calcular a demanda catiônica da polpa.
No tratamento da água de descarga industrial, os polieletrólitos são usualmente utilizados como floculantes, buscando evitar a formação de emulsões que dificultam o tratamento microbiológico das referidas águas, e na remoção de metais. O monitoramento desses polieletrólitos é realizado por titulação coloidal, enquanto na análise de alimentos é utilizado para a medição de pectina, taninos, ácido algínico e ágar, entre outros.
O processo é amplamente utilizado, pois não requer equipamentos especializados e é relativamente rápido e simples. A detecção pode ser facilmente automatizada com um espectrofotômetro. Por outro lado, existem vários aspectos que devem ser considerados para que a titulação possa ser realizada com sucesso.
Primeiro, o trabalho deve ser realizado em condições que permitam a presença das cargas necessárias nos reagentes. Para fazer isso, o pH e a concentração de sal devem ser monitorados. Com relação ao indicador, recomenda-se trabalhar próximo à temperatura ambiente e com concentração alta o suficiente para fornecer um sinal claro e detectável ao equipamento, mas não tanto que cause precipitação. Em uma titulação, os polieletrólitos tendem a precipitar quando neutralizados, gerando um coloide que pode dificultar a detecção do ponto de equivalência, portanto, a concentração do analito presente deve ser cuidada.
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Bilbiografia
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