Imagem de Hiromu Ozaki no Unsplash
A Demanda Química de Oxigênio (DQO) corresponde à quantidade de oxigênio consumido por materiais e substâncias orgânicas e minerais que se oxidam sob condições experimentais definidas. No caso de águas, a grandeza caracteriza-se como um parâmetro importante por estimar o potencial poluidor (no caso, consumidor de oxigênio) de efluentes domésticos e industriais, assim como o impacto destes sobre os ecossistemas aquáticos.
Segundo o Standard Methods, o princípio de análise da Demanda Química de Oxigênio consiste na oxidação química da matéria orgânica presente em uma amostra em meio ácido, utilizando-se ácido sulfúrico, um agente oxidante forte em excesso, e dicromato de potássio. Com isso, a definição de Demanda Química de Oxigênio pode ser estabelecida como a medida da quantidade de oxidante químico necessário para oxidar a matéria orgânica de uma amostra. A grandeza é expressa em miligramas de oxigênio por litro (mg O2 L-1).
A análise da Demanda Química de Oxigênio é um parâmetro utilizado como indicador da concentração de matéria orgânica presente em águas residuárias ou superficiais, sendo muito usado no monitoramento de estações de tratamento para a avaliação da contaminação de efluentes industriais.
O cálculo da Demanda Química de Oxigênio pode ser realizado por diversos métodos. Os principais são o titulométrico com refluxo aberto, o titulométrico com refluxo fechado e o colorimétrico com refluxo fechado.
No método titulométrico com refluxo aberto, a amostra e os reagentes utilizados são digeridos em balões de fundo chato por duas horas, sendo posteriormente resfriados. O excesso de dicromato não digerido é titulado com uma solução de sulfato ferroso amoniacal, determinando-se assim a quantidade de oxidante consumida na reação.
No método colorimétrico com refluxo fechado, a amostra também é digerida por duas horas e é medida a absorção do dicromato residual em espectrofotômetro no comprimento de onda de 600 nm. Nesta técnica, o íon dicromato que oxida a matéria orgânica da amostra muda o estado de cromo hexavalente para o estado de cromo trivalente. Ambas as espécies de cromo são coloridas e absorvidas na região visível do espectro, porém o íon dicromato é fortemente absorvido no comprimento de onda de 400 nm, no qual a absorção do íon cromo é muito menor e o íon cromo absorve fortemente na região de 600 nm na qual o dicromato tem absorção próxima à zero.
Há diferentes vantagens e desvantagens ao utilizar os diferentes métodos para a determinação da Demanda Química de Oxigênio, sendo a escolha definida por parâmetros de tempo de análise, quantidade de reagentes utilizados, quantidade de resíduos gerados, quantidade de amostras possíveis de serem feitas em uma só batelada de análise e exatidão dos métodos.
No método titulométrico com refluxo aberto é empregado elevado volume de reagentes químicos tóxicos e perigosos (ácido sulfúrico, sulfato de prata, dicromato de potássio e sulfato de mercúrio) que expõe o analista a situações de risco durante a análise e também é muito trabalhoso. Além disso, pode-se haver variação de resultados de análise entre diferentes analistas já que trata-se da técnica de titulação, sendo seu ponto de viragem algo não muito fácil de se visualizar, o que possibilita prováveis erros de observação.
No método colorimétrico por refluxo fechado, são utilizados basicamente os mesmos reagentes químicos empregados no método titulométrico, porém em quantidades significativamente menores, sendo possível a determinação de Demanda Química de Oxigênio de várias amostras de uma só vez. Verifica-se também que no método titulométrico, apesar de utilizar maior volume de reagentes químicos, não há a necessidade de equipamentos mais avançados comparado ao colorimétrico que necessita do uso de espectrofotômetro para a determinação da Demanda Química de Oxigênio.
Vale ressaltar que os métodos tradicionais de determinação de Demanda Química de Oxigênio estão na contramão dos princípios preconizados pela Química Verde e precisam ser reavaliados.
A Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) corresponde à quantidade de oxigênio necessária para oxidar a matéria orgânica por meio da decomposição aeróbica realizada por micro-organismos no meio aquático. Quando lançada em um corpo hídrico, a matéria orgânica contida em uma água residuária é degradada e assimilada por micro-organismos, ocorrendo consumo de oxigênio nessa atividade metabólica.
A quantificação da Demanda Bioquímica de Oxigênio possibilita a indicação da fração biodegradável da água residuária, da taxa de degradação da matéria orgânica e do consumo de oxigênio do meio. Por isso, apresenta vantagens em relação às análises da Demanda Química de Oxigênio, que dá estimativa da matéria orgânica total (biodegradável e inerte), e não apresenta avaliação do consumo temporal de oxigênio dissolvido.
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