Avaliação de eletrodo íon seletivo para a determinação da acidez potencial do solo

ISBN 978-85-85905-25-5

Área

Iniciação Científica

Autores

Nicolodi, N. (IFRS) ; Cassel, J.L. (IFRS) ; Campos, B.C. (IFRS) ; Cruz, S.M. (IFRS)

Resumo

No solo, a acidez potencial é um importante parâmetro para prescrever a quantidade de calagem necessária no solo buscando aumento de produtividade agrícola. Este parâmetro é determinado convencionalmente através do índice SMP, porém a solução necessária possui composição tóxica para o meio ambiente. Diante deste contexto, o trabalho busca avaliar eletrodo de F- para estimar Al3+ de forma indireta. Para isto, o eletrodo será avaliado com soluções de F- em concentrações conhecidas sob adições de solução tampão acetato e, posteriormente, de Al3+. Os valores obtidos com o eletrodo de F- serão comparados aos resultados obtidos através dos métodos padrões índice SMP, titulação e EAA. Resultados preliminares apresentam um bom desempenho do eletrodo de F- com adição da solução tampão acetato.

Palavras chaves

Alumínio; Índice SMP; amostra

Introdução

O solo possui atributos químicos onde ocorrem trocas entre os íons nas cargas do solo através da saída dos elementos (nutrientes) da fase sólida, passando pelo complexo de troca (fase lábil) tornando os elementos disponíveis para a planta na solução do solo (MALAVOLTA, 2006). O elemento Al3+ é considerado tóxico por imitar outros elementos essenciais e assumir seus lugares em reações essenciais e rompê-las (TAIZ et al, 2017). Além disso, é o causador da acidez potencial, que é constituída por íons H+ e Al3+ presentes nos colóides do solo (JÚNIOR et al, 2015). Com isso, é o principal causador da acidez ativa, pois se liga às cargas negativas do solo liberando íons H+ desencadeando o poder tampão do solo, o que resiste à pequenas variações de pH. Diante deste contexto, é notória a importância da determinação da acidez potencial do solo, estimada convencionalmente através do índice SMP. Este índice é utilizado para prescrição da quantidade de calagem das áreas agrícolas, com o objetivo de melhorar as propriedades químicas do solo aumentando a produtividade das culturas. Como a solução SMP possui reagentes tóxicos ao meio ambiente em sua composição, um método alternativo de determinação é proposto. Nesse sentido, há alguns trabalhos na literatura que relatam a determinação de Al+3 utilizando um eletrodo íon seletivo de fluoreto (F-) de forma indireta. Diante desse contexto, é proposta a avaliação do eletrodo de F- visando a determinação de Al+3 como forma de estimar a acidez potencial do solo.

Material e métodos

O trabalho está sendo desenvolvido no Laboratório de Análises de Solo, Água e Tecido Vegetal do Campus Ibirubá. As amostras de solo foram coletadas no campus foram secas (45ºC) e moídas. A acidez ativa é determinada através do valor de pH obtido por eletrodo de membrana em frascos de polipropileno de 50 ml, com relação solo:água de 1:1 (10 ml de solo:10 ml de água destilada) após 30 min de repouso e agitação com bastão de vidro. Para a estimativa do índice SMP (acidez potencial), o pH é determinado novamente após a adição de 5 ml da solução tamponante SMP com agitação com bastão de vidro e 20 min de repouso. O teor de Al3+ dado em cmolcdm3 é estimado através dos métodos de titulação e Espectrometria por de Absorção Atômica (EAA). Para ambos os métodos, a extração é feita em 3,0 ml de solo e 50 ml de solução KCl 1 M em erlenmeyer de 50 ml de capacidade sob agitação horizontal por 30 min. Após repouso de 15 a 18 h, é retirada uma alíquota de 25 ml para titulação com solução de NaOH 0,0125 M e 3 gotas de azul de bromotimol. Na EAA, o Al3+ é determinado com queimador para acetileno-óxido nitroso e lâmpada de cátodo oco, com corrente e lâmpada 28 Â, com λ de 309,3 nm. O eletrodo de F- está sendo avaliado conforme adaptações dos métodos adotados por Miyazawa et al (1992). Portanto, serão determinados o potencial (mV) de soluções diluídas de F- em concentrações conhecidas); a interferência por Al3+ através da adição de soluções diluídas (0,5 mg L-1 a 10 mg L-1); e a resposta do potencial em relação ao pH após a adição de 5 ml da solução tampão acetato (pH 4,9) em 50 ml das soluções de F- e Al3+. Os resultados serão submetidos à análise estatística para verificação da concordância e será criada uma equação para conversão dos valores de mV de F- para teor de Al3+ em cmolcdm3.

Resultado e discussão

O eletrodo de F- ainda está em avaliação, porém resultados preliminares são apresentados na Figura 1, onde é apresentada uma curva linear relacionando a concentração (mg L-1 de F-) com o potencial da solução (mV) sob adição de tampão acetato. O tampão acetato foi adicionado devido ao fato de que soluções tamponantes possuem resistência à mudança na concentração hidrogeniônica livre (pH) de uma solução (FIORUCCI, 2001). O solo também possui um poder tamponante que ocorre através da reposição de íons da fase sólida para a fase lábil (MALAVOLTA, 2006). Miyazawa et al (1992), mostrou uma menor variação no potencial na faixa de pH de 4,3 a 5,2, pois nesta faixa há menor formação dos complexos HFn e Al(OH)n que são insensíveis ao eletrodo de F-. Houve a certificação da curva através da determinação do potencial de uma nova solução preparada com 2,5 mg L-1 de F-, a qual apresentou concordância de 98%. Portanto a avaliação da variação do potencial da solução de acordo com o pH, foi eficiente e de extrema relevância para posteriores determinações em solos agrícolas. As avaliações da interferência por Al3+ estão sendo realizadas, contudo, ainda não é possível apresentar resultados consistentes. A determinação de Al3+ no solo através dos métodos convencionais de laboratório serão feitas após a validação do eletrodo com soluções padrão, para comparações com as leituras feitas pelo eletrodo de F- na solução do solo.

Gráfico de representação da resposta do eletrodo ao potencial da solução (mV) em concentrações conhecidas de F-

Conclusões

Foi concluído que o eletrodo apresenta determinações lineares ao potencial de íons F- na solução com a presença de tampão acetato no meio. Porém, esta afirmação é insuficiente para validar o eletrodo como forma alternativa para estimativa indireta de Al3+ na solução do solo. Portanto, o presente trabalho continua a ser realizado.

Agradecimentos

Agradeço ao IFRS campus Ibirubá pela bolsa de pesquisa e estrutura.

Referências

FIORUCCI, A. R.; SOARES, M. H. F. B.; CAVALHEIRO, E. T. G. O conceito de solução tampão. QUÍMICA NOVA NA ESCOLA. N° 13, MAIO 2001. Disponível em: <http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc13/v13a04.pdf>. Acesso em: 15 ago. 19.
JÚNIOR, A. B. A.; NASCIMENTO, C. W. A.; BARROS, F. M. R. Acidez Potencial Estimada pelo Método do pH SMP em Solos do Estado da Paraíba. R. Bras. Ci. Solo, 39:767-773, 2015. Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/rbcs/v39n3/0100-0683-rbcs-39-3-0767.pdf>. Acesso em: 16 ago. 19.
MALAVOLTA, Eurípedes. Manual de nutrição mineral de plantas. São Paulo: Agronômica Ceres, 2006. 631 p.
MIYAZAWA, M.; CHIERICE, G. D.; PAVAN, M. A. Determinação indireta de Alumínio no solo com eletrodo seletivo de fluoreto. R. Bras. Ci. Solo. Campinas, 16: 133-138, 1992.
TAIZ, L.; ZEIGER, E.; MOLLER, I.; MURPHY, A. Fisiologia e desenvolvimento vegetal. 6.ed. Porto Alegre: Artmed, 2017. 888 p.