O que é ferro?
O ferro é um metal presente na natureza na forma de seus óxidos ou em combinação com silício ou enxofre. Em ambientes naturais, o ferro se dissolve na água quando ela escoa sobre rochas ou solo que contêm ferro. O teor de ferro solúvel das águas superficiais raramente excede 1 mg/L, enquanto as águas subterrâneas costumam conter concentrações maiores. O Padrão Nacional Secundário de Água Potável para o ferro é de 0,3 mg/L, pois concentrações de ferro acima de 0,3 mg/L conferem gosto desagradável e causam manchas. Concentrações elevadas em águas superficiais podem indicar a presença de efluentes industriais ou de escoamento superficial.
O ferro está presente principalmente em duas formas: o ferro ferroso solúvel ou o ferro férrico insolúvel. A água que contém ferro ferroso é límpida e incolor, pois o ferro está totalmente dissolvido na água. Quando o ferro é oxidado, ele se transforma em ferro férrico. A água que contém ferro férrico tem cor marrom-avermelhada e, possivelmente, um sedimento que não se dissolve.
Por que testar o ferro?
O ferro não é prejudicial à saúde, mas é um contaminante estético. O ferro ferroso confere à água um gosto metálico e, quando usado em bebidas, faz com que adquiram uma cor preta como tinta e causa descoloração dos alimentos. O ferro também pode deixar manchas feias marrom-avermelhadas em instalações e tecidos com os quais entra em contato. O ferro também pode se acumular dentro das tubulações, causando danos ou redução da vazão.
Usando kits de teste de ferro, muitas residências que utilizam água de poço monitoram a concentração de ferro para evitar esses problemas.
O setor de água potável mede o ferro para manter a qualidade da água. As lavanderias também garantem que seu sistema esteja livre de ferro para evitar manchas. Caldeiras e usinas de energia monitoram a concentração de ferro para evitar a corrosão e manter a troca de calor eficiente.
O ferro é um parâmetro fundamental para o setor de petróleo e gás. A contaminação por ferro em salmouras de campos de petróleo é, normalmente, resultado de processos de corrosão. O acúmulo de sais de ferro insolúveis em uma salmoura de completação pode resultar em danos substanciais à formação e afetar significativamente a produtividade de um poço de petróleo. Quantificar o ferro total na salmoura é essencial para evitar paralisações e manutenções dispendiosas.
Sobre os kits de teste CHEMetrics
A CHEMetrics oferece kits de teste de ferro visuais e instrumentais para medir a concentração de ferro em suas diferentes formas.
Os kits visuais de teste de ferro da CHEMetrics possuem ampolas CHEMets®. As ampolas CHEMets são autopreenchíveis e contêm reagente pré-medido para um único teste. Basta quebrar a ampola diretamente na amostra para aspirar o volume correto de amostra e, em seguida, comparar com os padrões de cor para encontrar a concentração. A CHEMetrics também oferece testes de faixa alta com HR CHEMets.
Os kits instrumentais de teste de ferro da CHEMetrics para água utilizam a tecnologia de ampolas Vacu-vials®. As ampolas Vacu-vials usam a mesma tecnologia autopreenchível das ampolas CHEMets, mas os frascos têm 13 mm de diâmetro, sendo compatíveis com a maioria dos fotômetros ou espectrofotômetros.
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Kits Visuais
| Faixa | MDL | Método | Nº de catálogo do kit | Nº de catálogo do refil |
|---|---|---|---|---|
| 0-1 e 1-10 ppm | 0,05 ppm | Fenantrolina (total e solúvel) | K-6010 | R-6001 |
| 10-100 ppm | 10 ppm | Fenantrolina (total e solúvel) | K-6020D | R-6001 |
| 50-500 ppm | 50 ppm | Fenantrolina (total e solúvel) | K-6020A | R-6001 |
| 250-2500 ppm | 250 ppm | Fenantrolina (total e solúvel) | K-6020B | R-6001 |
| 0-1 e 1-10 ppm | 0,05 ppm | Fenantrolina (total e ferroso) | K-6210 | R-6201 |
| 10-100 ppm | 10 ppm | Fenantrolina (total e ferroso) | K-6220D | R-6201 |
| 0-100 e 100-1000 mg/L | 5 mg/L | Tiocianato Férrico (Ferro em salmoura) | K-6002 | R-6002 |
Kits Instrumentais
| Faixa | Método | Nº de catálogo do kit |
|---|---|---|
| 0-6,00 ppm | Fenantrolina (total e ferroso) | K-6203 |
| 0-6,00 ppm | Fenantrolina (total e solúvel) | K-6003 |
Métodos
O Método da Fenantrolina (total e solúvel; total e ferroso)
Referências: APHA Standard Methods, 23ª ed., Método 3500-Fe B – 1997. ASTM D 1068-77, Iron in Water, Test Method A. J.A. Tetlow e A.L. Wilson, “The Absorptiometric Determination of Iron in Boiler Feed-water,” Analyst. Vol. 89, p. 442 (1964).
No método da fenantrolina, o ferro ferroso reage com a 1,10-fenantrolina formando um quelato de cor laranja. Para determinar o ferro total, adiciona-se uma solução de ácido tioglicólico para reduzir o ferro férrico ao estado ferroso. A formulação do reagente minimiza as interferências de diversos metais. Os resultados são expressos em ppm (mg/L) de Fe.
O Método do Tiocianato Férrico (Ferro em salmoura)
Referência: D. F. Boltz e J. A. Howell, eds., Colorimetric Determination of Nonmetals, 2ª ed., Vol. 8, p. 304 (1978). Carpenter, J.F. “A New Field Method for Determining the Levels of Iron Contamination in Oilfield Completion Brine”, SPE International Symposium (2004).
O teste de ferro em salmoura emprega a química do tiocianato férrico. Em solução ácida, o peróxido de hidrogênio oxida o ferro ferroso. O ferro férrico resultante reage com o tiocianato de amônio, formando um complexo de tiocianato de cor laranja-avermelhada, em proporção direta à concentração de ferro. Os resultados, expressos em mg/L, podem ser convertidos em mg/kg dividindo-se pela densidade da salmoura.