Análise de Ferro em Água: Uma Experiência Educativa e Conscientizadora

Resumo

A química analítica é um ramo da química responsável pela identificação, quantificação e caracterização de compostos químicos, como ferro, cálcio, cloretos e peróxidos, presentes em diferentes matrizes, como medicamentos, alimentos, solos, águas de rios, lagos e nascentes, entre outros. Sua importância reside no fato de fornecer informações essenciais para o controle de qualidade, o monitoramento ambiental, o desenvolvimento de novos produtos e a garantia da segurança e eficácia de substâncias utilizadas em diversas áreas, contribuindo diretamente para a saúde, a sustentabilidade e o progresso científico e tecnológico. Neste contexto, na disciplina de Química Analítica Quantitativa, ofertada pelo curso de Química Licenciatura na Universidade Federal do Pampa, Bagé, RS, foi proposto à turma a elaboração e apresentação de experimentos relacionados à área, com o objetivo de levar a atividade a uma escola pública rural de Hulha Negra, RS. Nosso experimento teve como propósito principal demonstrar aos alunos do ensino fundamental a importância de analisar a água consumida, enfatizando questões relacionadas à saúde e à qualidade de vida. Para isso, focou-se na análise qualitativa e quantitativa do ferro presente na água, utilizando um kit analítico para determinar sua concentração e verificar se os níveis estavam adequados para o consumo. Também construiu-se uma caixa equipada com lâmpadas de LED para realizar a curva de calibração por meio do aplicativo PhotoMetrix, que utiliza a câmera do celular para analisar a concentração da amostra e produzir uma curva de calibração. No entanto, antes da demonstração, não foi possível realizar a análise com a caixa devido a uma falha no LED, ocasionada por um problema elétrico. Por essa razão, a análise foi realizada apenas qualitativamente, avaliando as colorações das concentrações de ferro nas amostras de água trazida pelos alunos. O procedimento adotado baseou-se na metodologia descrita por Cruz e Tôrres (2017), no qual consistiu em macerar um comprimido de sulfato ferroso (FeSO4) de 40 mg, comum para pessoas com deficiência de ferro, e dissolvê-lo em uma quantidade adequada de água destilada. Em seguida realizou uma sequência de reações com reagentes específicos. Primeiramente, adicionou-se ácido clorídrico de pureza analítica (HCl p.a.) para criar um ambiente ácido na amostra, em seguida adicionou-se uma solução tampão de acetato de amônio (C₂H₇NO₂), que auxiliou na manutenção do pH da solução em um intervalo adequado (entre 2,9 e 3,3) para a reação entre o ferro Fe2+ e a ortofenantrolina (C12H8N2). Posteriormente, foram adicionadas hidroxilamina (NH2OH) e de ortofenantrolina. A hidroxilamina atuou como agente redutor, convertendo o ferro férrico (Fe³⁺) presente na amostra em ferro ferroso (Fe²⁺), enquanto a ortofenantrolina reagiu com o ferro Fe2+, formando um complexo colorido. A tonalidade final alaranjada indicou a presença de ferro na amostra. Após aguardar dez minutos, a cor da solução foi comparada com as de balões volumétricos contendo diferentes concentrações de ferro (em ppm): 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; e 0,5. Em seguida, pediu-se que os alunos trouxessem água da torneira de suas casas e fizessem o mesmo processo utilizando 5 mL de água e sob nossas orientações. É importante ressaltar que para a segurança dos estudantes foram disponibilizadas luvas de látex antes da prática e as instrutoras fizeram o gotejamento da substância de maior risco como o ácido clorídrico. Com o experimento pronto, pedimos aos alunos que comparassem a coloração da amostra de água com as cores dos balões volumétricos, que continham diferentes concentrações de ferro, e analisassem a partir das cores se a água continha ferro ou não. Como resultado, a maioria dos alunos observarou que suas amostras não continham quantidades significativas ou que não tinham ferro, por isso a água não apresentou uma coloração avermelhada como nas amostras de ferro. Essa atividade não apenas despertou o interesse dos alunos do ensino fundamental em relação à química, mas também promoveu a conscientização sobre a qualidade da água consumida, enfatizando sua relação direta com a saúde. Além disso, a prática contribuiu para aproximar a ciência do cotidiano dos estudantes, demonstrando como os conceitos químicos podem ser aplicados de forma prática e relevante. O experimento reforçou a importância de iniciativas educativas que integram universidade e escola, proporcionando um aprendizado significativo e incentivando os alunos a refletirem sobre questões ambientais e sociais que impactam suas comunidades.