A determinação de umidade atravessa diferentes segmentos da química analítica. Está presente no controle de insumos farmacêuticos, alimentos, grãos, produtos de origem animal, combustíveis, lubrificantes, polímeros e minérios. O resultado pode sustentar a liberação de um lote, corrigir um cálculo para base seca, orientar o processamento de uma matéria-prima ou verificar uma especificação técnica.
A aparente simplicidade do ensaio, contudo, esconde uma questão metrológica fundamental: qual propriedade o laboratório pretende medir?
A resposta pode ser a massa perdida durante o aquecimento, a quantidade de água efetivamente presente ou o estado energético dessa água na matriz. Cada pergunta exige um princípio analítico próprio.
A pergunta deve preceder a escolha do método
A Farmacopeia Brasileira, cujo compêndio vigente é a 8ª edição, aprovada pela RDC Anvisa nº 1.026/2026, integra métodos gerais e monografias destinados ao controle da qualidade de medicamentos, insumos e outros produtos sob sua abrangência. A nova edição incorporou textos, revisões e erratas resultantes do processo periódico de atualização farmacopeica.
No conjunto de métodos oficiais da Farmacopeia Brasileira, a perda por dessecação e a determinação de água por Karl Fischer aparecem como procedimentos distintos. A separação não é apenas terminológica. Reflete a diferença entre medir uma variação de massa provocada pela secagem e quantificar água por meio de uma reação química.
Essa distinção também aparece em normas aplicáveis a outros setores. Cereais, carnes, produtos lácteos, plásticos, derivados de petróleo e minérios possuem procedimentos próprios, definidos conforme a matriz, a finalidade do ensaio e o mensurando estabelecido.
Portanto, não existe um método universal de “análise de umidade”.
Perda por dessecação mede o que deixa a amostra
Na perda por dessecação, o laboratório determina a diferença de massa antes e depois de submeter a amostra às condições especificadas de temperatura, tempo, pressão ou agente dessecante.
O procedimento é gravimétrico. Seu resultado representa a fração removida nas condições do ensaio, mas essa fração não corresponde obrigatoriamente apenas à água. Solventes residuais e outros constituintes voláteis também podem contribuir para a perda de massa. A própria literatura científica destaca que métodos de secagem determinam a massa perdida durante o tratamento aplicado, enquanto todas as espécies voláteis removidas podem integrar o resultado.
Isso não reduz o valor do método. Em inúmeras especificações, a perda por dessecação é exatamente o atributo que se deseja controlar. O problema surge quando o resultado é interpretado automaticamente como teor seletivo de água.
Matrizes contendo compostos voláteis exigem atenção adicional. Um procedimento gravimétrico pode superestimar a água quando remove outras substâncias ou subestimá-la quando a secagem não libera completamente a fração retida na amostra.
A temperatura tampouco é um parâmetro neutro. Ela define quais componentes serão removidos, em qual velocidade e sob quais riscos de decomposição. Por isso, o resultado permanece vinculado às condições descritas no método.
Karl Fischer transforma água em resposta química
A titulação Karl Fischer utiliza uma reação química entre a água, o iodo e o dióxido de enxofre em meio apropriado. A Farmacopeia Brasileira descreve modalidades volumétricas e coulométricas para a determinação, enquanto a ISO 760 estabelece o princípio geral do método e diferencia a detecção visual da determinação eletrométrica do ponto final.
Na modalidade volumétrica, o laboratório adiciona uma solução titulante previamente padronizada. Na determinação coulométrica, o iodo é gerado eletroquimicamente na célula. A escolha depende, entre outros fatores, da quantidade esperada de água, do tipo de amostra e do procedimento normativo aplicável.
Em comparação com a perda por dessecação, Karl Fischer oferece uma resposta direcionada à água. Isso não significa, porém, que o método esteja livre de limitações.
A matriz pode dificultar a liberação da água, apresentar baixa solubilidade no meio de titulação ou conter substâncias que participem de reações paralelas. A ASTM D6304-25, destinada a derivados de petróleo, óleos lubrificantes e aditivos, reconhece interferências provocadas por mercaptanos, sulfetos, enxofre e outros compostos. A norma contempla tanto a introdução direta quanto a transferência térmica da água para a célula por corrente de gás inerte.
O exemplo mostra por que a seletividade química não dispensa a avaliação da matriz. O laboratório precisa demonstrar que a água foi adequadamente extraída ou transferida e que os constituintes do produto não alteraram a estequiometria da reação nem a detecção do ponto final.
Atividade de água responde a outra pergunta
O teor total de água não informa, isoladamente, como essa água se comporta no produto.
A atividade de água, representada por aᵥ, caracteriza o estado termodinâmico da água na matriz. Dois materiais com teores semelhantes podem apresentar atividades de água diferentes em razão das interações entre água, sais, açúcares, proteínas, polímeros e demais constituintes.
A ISO 18787 estabelece princípios e requisitos para a determinação da atividade de água em alimentos para consumo humano e animal. Entre os princípios instrumentais previstos estão a medição do ponto de orvalho e sistemas baseados em alterações de condutividade elétrica ou permissividade. A norma também define restrições de aplicação para determinadas matrizes e condições.
A literatura de alimentos distingue de forma clara teor de água, atividade de água e estrutura da água. São grandezas relacionadas, mas conceitualmente diferentes. O teor informa quantidade; a atividade descreve o potencial da água para participar de equilíbrios e fenômenos dependentes de sua disponibilidade.
O Manual de Métodos Oficiais para Análise de Produtos de Origem Animal, publicado pelo Ministério da Agricultura e Pecuária, referencia a ISO 18787 para atividade de água e estabelece métodos específicos de umidade conforme o produto analisado. Para carnes e pescados, por exemplo, são indicadas normas distintas, além de procedimentos próprios para leite em pó, manteiga, queijos e outros derivados.
A diversidade confirma que um único número não descreve todas as relações entre água, matriz e desempenho do produto.
A matriz define a estratégia analítica
No setor de alimentos e agronegócio, a ISO 712-1:2024 estabelece um método de referência para a determinação de umidade em cereais e produtos derivados. Seu escopo inclui trigo, arroz, cevada, centeio, aveia, sorgo e outras matrizes especificadas, mas exclui milho e leguminosas. A própria delimitação do escopo demonstra que um procedimento adequado para determinado grupo de produtos não pode ser automaticamente transferido para outro.
Em plásticos, a ISO 15512:2019 reúne diferentes abordagens para pós, grânulos e artigos acabados, incluindo extração seguida de Karl Fischer, vaporização em forno, determinação coulométrica e método manométrico. O documento diferencia expressamente teor de água de absorção de água, que envolve cinética e equilíbrio do material.
Na mineração, a ISO 3087:2020 trata da determinação da umidade de um lote de minério de ferro. Nesse contexto, o resultado ultrapassa a pequena porção submetida à estufa: ele depende de uma estratégia que represente adequadamente o lote, seja o minério natural ou processado. A edição foi confirmada como vigente em 2026.
No setor de petróleo e lubrificantes, a ASTM D6304-25 emprega Karl Fischer coulométrico para diferentes produtos, com procedimentos de introdução da amostra e controles compatíveis com as particularidades dessas matrizes.
Esses documentos convergem em um princípio: o método deve ser definido a partir da matriz e da finalidade do resultado, não apenas pela disponibilidade do equipamento.
Resultados com o mesmo nome podem não ser comparáveis
Um valor obtido por secagem em estufa não deve ser comparado diretamente com um resultado de Karl Fischer sem que o laboratório compreenda o que cada método remove ou quantifica.
A diferença entre os resultados não significa, por si só, que uma das técnicas falhou. Pode revelar que elas responderam a mensurandos diferentes.
Da mesma forma, uma leitura de atividade de água não substitui a determinação do teor total. Uma matriz pode conter quantidade considerável de água fortemente associada aos seus constituintes e, ainda assim, apresentar comportamento distinto de outra com teor semelhante.
A comparabilidade exige que o laboratório considere:
- definição do mensurando;
- princípio analítico;
- escopo normativo;
- preparo e homogeneização da amostra;
- forma de expressão do resultado;
- base de cálculo, úmida ou seca;
- condições de secagem ou extração;
- possíveis interferências da matriz;
- representatividade da amostragem.
Esses elementos devem integrar a validação ou verificação do procedimento e a interpretação do dado no sistema de controle da qualidade.
O método correto começa pela decisão que será tomada
A análise de umidade parece elementar porque frequentemente termina em uma porcentagem. Mas a unidade não revela, sozinha, a natureza da medição.
Perda por dessecação, teor de água e atividade de água oferecem informações distintas. Em alguns produtos, uma única determinação atende ao controle pretendido. Em outros, os métodos são complementares.
A escolha tecnicamente defensável começa com três perguntas:
O laboratório precisa medir água especificamente?
Precisa determinar a massa total removida durante a secagem?
Ou precisa avaliar o estado e a disponibilidade da água na matriz?
Somente depois dessas respostas faz sentido selecionar estufa, analisador por aquecimento, titulação Karl Fischer, método refratométrico, vaporização, espectroscopia ou medição de atividade de água.
Em química analítica, o método mais sofisticado não é necessariamente o mais adequado. O método correto é aquele que define com clareza o mensurando, controla as interferências da matriz e produz um resultado compatível com a decisão de qualidade que será tomada.
Referências essenciais
AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA. Farmacopeia Brasileira, 8ª edição. Brasília: Anvisa, 2026.
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO 760:1978: Determination of water — Karl Fischer method.
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO 18787:2017: Foodstuffs — Determination of water activity.
MINISTÉRIO DA AGRICULTURA E PECUÁRIA. Métodos Oficiais para Análise de Produtos de Origem Animal. Brasília, 2022.
ASTM INTERNATIONAL. ASTM D6304-25: Determination of Water in Petroleum Products, Lubricating Oils, and Additives by Coulometric Karl Fischer Titration.
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO 712-1:2024; ISO 15512:2019; ISO 3087:2020.