USO DA CAPTURA DE IMAGEM PARA QUANTIFICAÇÃO DE FÓSFORO EM AMOSTRAS DE SOLOS

Resumo

Este trabalho tem o objetivo de criar uma alternativa ao uso de espectrofotômetros na região do visível, fazendo uso de imagem. Foram feitas determinações de fósforo em amostras de solo utilizando como extrator Mehlich. Foram capturadas imagens das amostras em um tubo posicionadas a frente de um fundo branco iluminado unicamente por lâmpadas fluorescentes. As imagens foram transferidas para um programa de edição de imagem. As intensidades de cores coletadas foram transferidas para o Excel e correlacionados com suas concentrações, com isso foram geradas as concentrações de P no solo. Os resultados obtidos foram comparados com os resultados do método convencional. O método alternativo proposto se mostra promissor para determinação de elementos principalmente em análises de solo e alimentos.

Palavras chaves

COLORIMETRIA; CAPTURA DE IMAGEM ; FÓSFORO

Introdução

Durante tempos, o conhecimento em relação a equipamentos de análise química vem ajudando a comunidade científica no desenvolvimento de novas metodologias. Os espectrofotômetros de absorção molecular são equipamentos bastante utilizados em análises de solo (EMBRAPA, 2009), entretanto podem acarretar em elevados custos para o seu mantenedor, que vai desde a aquisição até a sua manutenção. Para a realização de algumas pesquisas na área de química analítica, faz-se necessário a utilização, muita das vezes, de aparelhagens complexas e que necessitam de manuseio específico. Dentre esses aparelhos, encontram-se os espectrofotômetros que possuem alto custo de aquisição e manutenção, já que as visitas técnicas são altamente especializadas (SILVA et al., 2008). Em universidades que possuem cursos de graduação em química há grande contato dos alunos com o laboratório. Com o passar do tempo, professores e alunos nas atividades laboratoriais sentem a necessidade de utilizar aparelhos analíticos. Essa necessidade provem de conteúdos teóricos vistos em sala de aula e da inclusão dos acadêmicos no meio científico (GOMES et al., 2008). Essa inclusão faz com que os alunos tenham um conhecimento de como são utilizados esses equipamentos em pesquisas, nos laboratórios de empresas, e instituições de ensino (SILVA et al., 2008). Assim, este trabalho teve como objetivo empregar a captura de imagem como método alternativo ao uso de espectrofotômetro na região do visível para determinação de fósforo em amostras de solos.

Material e métodos

O protótipo do equipamento foi inicialmente desenvolvido no Laboratório de Pesquisas Avançadas e no Laboratório de Química da UEG - Câmpus Formosa, onde foram realizados testes com reagentes laboratoriais que apresentavam cor. A segunda parte experimental foi realizada no Laboratório de química de solo da Embrapa Cerrados em Planaltina DF. A seguir são descritos os procedimentos para uma das análises empregadas neste trabalho. Neste procedimento, a amostra padrão de fósforo utilizada foi diluída até uma concentração de 100 mg/L. Foram feitas determinações de fósforo em amostras de Latossolo tratado com e sem adubação fosfática. Para a extração foi utilizada solução de Mehlich-1 (EMBRAPA, 2009). Estas amostras, em um tubo de ensaio, foram posicionadas a frente de um fundo branco iluminado unicamente por lâmpadas de fluorescente de 5 W (Figura 1). As imagens dos padrões de fósforo e das amostras foram capturadas em três repetições por uma câmera digital simples com qualidade de 3 megapixels sem flash e três repetições por uma câmera de celular de qualidade de 8 megapixels também sem o flash. Após isso, as imagens foram inseridas no programa GIMP e extraída a intensidade de cores RGB do ponto mais central do tubo. Esses valores foram exportados para o software Excel. Desses valores foram feitas as médias da intensidade das cores de cada imagem, transformando-as em absorbâncias e para uma correlação das absorbâncias com as concentrações dos padrões. Para calcular a absorbância foi utilizado o método proposto por OLIVEIRA et al. (2007). As leituras dos padrões e das amostras, além de terem sido realizadas pelo método alternativo também foram determinadas por espectrofotometria UV-VIS no comprimento de onda de 660 nm, para comparação com o método por captura de imagem.

Resultado e discussão

Após a correlação dos valores das concentrações com os valores das absorbâncias calculadas, foi obtido um coeficiente de correlação (R²) bem próximos a 1,00, isso mostra que houve uma menor dispersão dos pontos com a linha de tendência linear obtida, dando uma maior confiabilidade ao método realizado. Na Tabela 1, o desvio padrão médio das concentrações dadas pela câmera digital simples e as dadas pela câmera do celular foram respectivamente de 4,51 e 2,96 mg/L. Do mesmo modo, ambos os métodos apresentam valores próximos as reais concentrações dadas pelo método convencional. A concentração dada pela câmera digital da amostra 1 apresentou um desvio padrão acima da média. Isto pode ser justificado pelo ajuste automático de certas configurações dos equipamentos que podem ter interferido diretamente nos valores obtidos. As imagens capturadas evidenciam que as intensidades de cores dadas pelas amostras possuem correlação com suas concentrações. Com isso, é possível constatar que o método proposto é promissor não só para determinação de fósforo em amostras de solo, mas também para qualquer outro tipo de análise que faça uso de espectrofotometria de absorção molecular.

Figura 1

Caixa utilizada na captura das imagens das soluções e a sua direita a imagem capturada por uma das câmeras dentro da mesma caixa.

Tabela 1

Comparação dos resultados obtidos para o fósforo utilizando-se diferentes métodos.

Conclusões

As intensidades das cores RGB das amostras possuem correlação com suas concentrações. O método de captura de imagens é um método promissor para determinação de elementos em materiais, principalmente em análises de solo e alimentos, sendo uma potencial alternativa ao uso de espectrofotômetro na região do visível.

Agradecimentos

À UEG pelo apoio financeiro aos projetos de pesquisa e a EMBRAPA CERRADOS pelo apoio estrutural.

Referências

EMBRAPA. Manual de Análise Química de Solo, Plantas e Fertilizantes. 2ª edição. Editor técnico: Fabio César Silva. Brasília, 2009.

GOMES, M. S.; TREVIZAN, L. C.; NÓBREGA, J. A.; KAMOGAWA, M. Y. Uso de Scanner de Mesa em Espectrofotometria de Absorção Molecular: Aplicação em Experimento Didático Enfocando a Determinação de Ácido Ascórbico. Química Nova, São Paulo, v. 31, n. 6, p. 1577-1581, 2008.

OLIVEIRA, A. L.; MELLO, L. C.; OLIVEIRA, L. M.C.P.; KAMOGAWA, M. Y. Scanner de Mesa Como Instrumento Analítico de Baixo Custo em Espectrofotometria de Absorção Molecular. 30ª REUNIÃO ANUAL DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE QUÍMICA, 2007.

SILVA, R. M. ; MILORI, D. M. B. P.; FERREIRA, E. C.; FERREIRA, E. J.; MARTIN-NETO, L. Aplicação da Espectroscopia de Emissão Ótica com Plasma Induzido por Laser (LIBS) na Quantificação de Carbono em Amostras de Solo Intacto. Embrapa Instrumentação Agropecuária. São Paulo, 2008. Disponível em: <http://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/handle/doc/31745> Acesso em: 29 jun. 2013.

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