ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: MÉTODO PERMANGANOMÉTRICO PARA A DETERMINAÇÃO DE MATERIA ORGÂNICA NO SOLO: PARÂMETROS DE VALIDAÇÃO.
AUTORES: PAIVA, V.A.B. (UFU) ; REZENDE, H.P. (UFU) ; SILVA NETO, A.J. (UFU) ; EIRAS, S.P. (UFU) ; AMORIM, E. (UFU)
RESUMO: O Método Permanganométrico para a determinação da matéria orgânica do solo com uso de KMnO4 como agente oxidante e H2O2 como titulante é apresentado. Este trabalho tem como objetivo comparar alguns parâmetros de validação entre o Método Permanganométrico (com o uso de reagentes menos tóxicos) em relação ao Método Walkley-Black. Um conjunto de 3 amostras de solo foi analisado empregando os dois métodos. O Método Permanganométrico apresentou resultado compatível em exatidão e precisão para altos teores de matéria orgânica quando comparado com Método Walkley-Black.
PALAVRAS CHAVES: permanganometria, matéria orgânica do solo e validação
INTRODUÇÃO: Ao contrário do que os antigos pesquisadores acreditavam, sabe-se que as plantas não se alimentam apenas de água ou de partículas do solo, mas que utilizam várias substâncias decompostas encontradas no solo, as quais são transformadas em material construtivo denominado de matéria orgânica do solo. Assim, as plantas dependem de numerosas substâncias retiradas do solo, da água e do ar para o seu desenvolvimento e sua produção normal.
Dessa forma, a análise química do solo é a atividade central do processo de correção e adubação (1). Essa análise consiste em avaliar a disponibilidade de nutrientes através da agitação de uma amostra de solo com uma solução extratora durante um tempo definido. Em seguida, determina-se o teor dos nutrientes na solução extrato. Deste modo, análise química de solo compreende duas etapas: a extração do nutriente e a sua determinação (2). A determinação do teor de matéria orgânica é um dos parâmetros para a avaliação da fertilidade do solo, sendo verificado pelo Método padrão Walkley-Black (3), por determinação direta no solo.
Entretanto, a demanda crescente dessa determinação produz um acumulo razoável de resíduos, com o passar do tempo. Além disso, observa-se que a metodologia Walkley-Black emprega reagentes químicos que são: tóxico (como o K2Cr2O7), corrosivos (como o H2SO4 e o H3PO4), danosos ao meio ambiente (eutrofização – como o Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O) e substâncias orgânicas de difícil degradação como a difenilamina (4).
Assim, este trabalho tem como objetivo comparar alguns parâmetros de validação entre o procedimento Permanganométrico, para a determinação do teor orgânica envolvendo reagentes menos tóxicos (como o oxidante KMnO4 e a solução de H2O2), com o procedimento Walkley-Black.
MATERIAL E MÉTODOS: O desenvolvimento do procedimento Permanganometria para a determinação de matéria orgânica no solo, aqui avaliado, foi apresentado na XXXIII Reunião anual da Sociedade Brasileira de Química, maio de 2010(5). A seguir apresentamos os procedimentos para a determinação de matéria orgânica no solo.
Procedimento Permanganométrico
1) Pesar 0,5 g de amostra de TFSA(2) com precisão de 0,1 mg, em erlenmeyer de 250 ml.
2) Adicionar 25,00 mL de solução de KMnO4 0,25 mol.L-1.
3) Adicionar 10 mL de H2SO4 40% v/v, agitando o erlenmeyer por um minuto.
4) Deixar em repouso por 35 minutos e adicionar 100 mL de água destilada.
6) Titular com a solução de H2O2 0,5 mol.L-1, até a viragem do roxo para o incolor.
7) Efetuar a prova em branco.
Procedimento Walkley-Black
1) Pesar 0,5 g de amostra de TFSA(2) com precisão de 0,1 mg, em erlenmeyer de 250 ml.
2) Adicionar 10,00 mL de solução de K2Cr2O7 0,167 mol.L-1.
3) Adicionar 20 mL de H2SO4 concentrado, agitando o erlenmeyer por um minuto.
4) Deixar em repouso por 30 minutos e adicionar 200 mL de água destilada.
5) Acrescentar 10 mL de H3PO4 concentrado e adicionar de 3 a 6 gotas de difenilamina 1% m/v.
6) Titular com a solução de sulfato ferroso amoniacal (Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O) 0,4 mol.L-1, até a viragem de azul para o verde.
7) Efetuar a prova em branco.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Neste trabalho foram analisadas 3 amostras de solo de regiões diferentes com teores de matéria orgânica distintos, sendo que para cada amostra foi realizado 10 determinações por titulações, com respectiva prova em branco para cada procedimento avaliado, Método Walkley-Black e Método Permanganométrico. Desse modo, foi possível determinar alguns parâmetros estatísticos de comparação de procedimentos, expresso na Tabela 1.
Avaliando os resultados da amostra 03 nota-se que os dois procedimentos apresentam baixa precisão, devido ao alto valor do coeficiente de variância (C.V.). Isso era esperado, pois, a técnica titulométrica apresenta problemas de precisão para baixos teores de matéria orgânica. Além disso, o Método Permanganométrico é pouco exato em comparação ao método Walkley-Black, devido ao valor de t ser maior que t95% (1,83) e ao alto valor do erro relativo (E.R.). Uma possível explicação para esse fato é a baixa estabilidade dos reagentes KMnO4 e H2O2 comparado com os reagentes K2Cr2O7 e Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O.
Entretanto, para a amostra 01 observa-se que os dois procedimentos estabelecem boa precisão com valores de Coeficiente de Variância, K2Cr2O7 - 2,41 e KMnO4 - 5,99. Analisando os valores para o teste F5% verifica-se que o Método Walkley-Black é mais preciso que o Permanganométrico. Outro fator importante a ser analisado é a exatidão dos dois procedimentos, isto é, o teste t95% mostra que o Método Permanganométrico possui 1% de probabilidade de exatidão comparados com o Método de referência Walkley-Black; e o erro relativo do Método Permanganométrico é de 5,46% em relação ao método referência. Portanto, para teores altos de matéria orgânica, o Método Permanganométrico apresenta satisfatória precisão e exatidão como método de avaliação da fertilidade do solo.
CONCLUSÕES: Na determinação de matéria orgânica no solo, considerando as três diferentes amostras analisadas, o Método Permanganométrico apresenta resultado compatível em exatidão e precisão para altos teores de matéria orgânica quando comparado com Método Walkley-Black. Além disso, o Método Permanganométrico apresenta menor impacto ambiental quando comparado com o Método referência. Entretanto, para aplicação do Método Permanganométrico em rotina ainda é necessário um estudo detalhado de sua validação.
AGRADECIMENTOS: PBIIC/UFU/FAPEMIG – Companheiros do LSPc
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: (1) VAN RAIJ, B.; de ANDRADE, J.C.; CANTARELLA, H.; QUAGGIO, J.A. (editores). Análise química para avaliação de fertilidade de solo. Campinas, Instituto Agronômico, 2001.
(2) MIRANDA, L.N.. Amostragem de solo para análise química. Planaltina, EMBRAPA, 1982. (Circular Técnica nº 11).
(3) EMBRAPA. Centro Nacional de Pesquisa de solos. Manual de métodos de análise de solo. - 2 ed. rev. – Rio de Janeiro: Ed. Embrapa, 1997.
(4) PAIVA, V.A.B., Determinação da matéria orgânica no solo: uma avaliação do impacto ambiental. XV Encontro nacional de química analítica e III Congresso iberoamericano de química analítica, Salvador, Outubro 2009.
(5) PAIVA, V.A.B., Permanganometria para a determinação de matéria orgânica no solo. XXXIII Reunião anual da sociedade brasileira de química. Águas de Lindoia, Maio 2010.
