Vogel: Análise Química Quantitativa
12.5 Experimentos termogravimétricos
Segurança. Antes de fazer qualquer experimento desta seção preste muita atenção
aos avisos de segurança. Tenha sempre em mente as regras de segurança de laboratório.
12.5 Experimentos termogravimétricos
Descreveremos a seguir um certo número de experimentos
termogravimétricos. Se desejar informações mais detalhadas sobre estes e
outros estudos, o leitor deve consultar as publicações mencionadas na Seção
12.14. Algumas precauções, listadas a seguir, devem ser seguidas quando
for necessário usar uma termobalança moderna com uma microbalança
eletrônica, que requer quantidades pequenas de amostra:
(a) Selecione o peso da amostra de acordo com a perda de peso real
prevista.
(b) Evite manipular o cadinho com as mãos para não transferir gordura ou
umidade para ele. O cadinho de platina pode ser limpo por imersão em
ácido nítrico diluído.
(c) Utilize uma amostra representativa. Se o material não for homogêneo,
analise várias amostras. A obtenção de resultados diferentes confirma a
heterogeneidade.
O método de obtenção das amostras depende da natureza do material:
Um disco circular cortado de um filme do material com um furador
apropriado (de rolha ou couro, por exemplo).
Os materiais fibrosos, que não são compactados facilmente, podem ser
prensados entre lâminas de metal antes da transferência para o cadinho.
As amostras líquidas podem ser transferidas para o cadinho com uma
seringa hipodérmica.
As amostras sensíveis ao ar devem ser colocadas no cadinho em câmara
seca e transferidas rapidamente para a termobalança onde são
manipuladas sob gás inerte seco.
Os materiais que crepitam ou que geram espuma não devem ser
analisados em uma termobalança.
É sempre boa prática aquecer o material em um cadinho pequeno, forno
ou mufla para se certificar de que não ocorre crepitação ou formação de
espuma antes de submeter a amostra à termogravimetria. A termobalança
pode sofrer sérios danos se as amostras não forem testadas previamente.
12.5.1 Decomposição térmica do oxalato de cálcio mono-hidratado
Esta determinação pode ser feita em qualquer termobalança padrão.
Consulte sempre o manual do fabricante para instruções detalhadas sobre a
operação do instrumento. Coloque a balança no zero usando a escala de 10
mg e um cadinho vazio em posição. Use uma vazão de ar de 10 ml·min–1.
Pese com exatidão, diretamente no cadinho, cerca de 2 mg de oxalato de
cálcio mono-hidratado e registre o peso. Ajuste a escala variável do
registrador para que o peso da amostra corresponda a 100% da escala.
Selecione a velocidade de aquecimento adequada (20°C·min –1) e registre a
curva de pirólise do oxalato de cálcio mono-hidratado, da temperatura do
laboratório até 1000°C, em termos da percentagem do peso de amostra
perdido. Use a curva termogravimétrica para estimar a pureza do oxalato de
cálcio (Seção 12.4). Este experimento pode ser estendido para a
determinação gravimétrica automática de cálcio e magnésio como oxalatos.
Veja os detalhes da decomposição térmica dos oxalatos na Seção 12.4. Use
a curva termogravimétrica para calcular os teores de cálcio e de magnésio.
12.5.2 Decomposição térmica do sulfato de cobre penta-hidratado
Siga o procedimento descrito na Seção 12.5.1, mas pese com exatidão cerca
de 6 mg do sulfato de cobre. Registre a curva de decomposição térmica da
temperatura do laboratório até 1000°C, com velocidade de aquecimento de
10°C·min–1 3 –1 e atmosfera de ar na vazão de 10°cm ·min. Observe o efeito
da variação da velocidade de aquecimento sobre as reações de desidratação
nas velocidades de 2, 20 e 100°C·min–1 –1 , além da velocidade de 10°C·min
do experimento inicial. A melhoria de resolução decorrente da redução da
velocidade de aquecimento é mais evidente com a DTG.
12.5.3 Decomposição térmica do oxalato de níquel di-hidratado Este experimento ilustra o efeito de diferentes atmosferas de forno na