Método de determinação de enxofre lábil com membrana de troca aniônica

A disponibilidade de enxofre no solo pode ser explicada pela inter-relação dos fatores intensidade, quantidade e capacidade-tampão. O fator quantidade refere-se à reserva lábil do nutriente, ou seja, a quantidade que, presente na fase sólida do solo, possa passar à solução, no tempo necessário para o ciclo vital de uma cultura de ciclo curto ou anual. Com o objetivo de desenvolver um método para determinar a quantidade de enxofre lábil do solo, utilizaram-se amostras de três solos que foram incubadas, por 60 dias, após receberem os seguintes tratamentos: (a) amostra não desinfetada e sem adição de enxofre (-D, -S); (b) amostra desinfetada sem adição de enxofre (+D, -S); (c) amostra não desinfetada com adição de enxofre (-D, +S), e (d) amostra desinfetada e com adição de enxofre (+D, +S). Para a determinação do enxofre lábil, foram utilizadas membranas de troca aniônica de 50 x 20 mm saturadas com o íon Cl-. Para definir o método de determinação do enxofre lábil, realizaram-se três ensaios, sendo: (1) extração com diferente número de membranas de troca aniônica; (2) extrações sucessivas de 16 h cada, com uma membrana, e (3) extração com uma membrana por diferentes tempos de agitação (1, 2, 4, 8, 16, 24, 36, 48 e 72 h). Os resultados indicaram que a extração com agitação contínua por 48 h com uma membrana de troca aniônica constitui método viável e eficiente, tendo extraído uma elevada percentagem do enxofre lábil, denominado enxofre rapidamente lábil (SRL). O enxofre extraído entre 48 e 152 h foi chamado de enxofre lentamente lábil (SLL), enquanto o enxofre do solo que não foi extraído com um tempo de agitação de até 152 h foi denominado não-lábil (SNL).

Resposta do feijoeiro a relações variáveis entre cálcio e magnésio na capacidade de troca de cátions de latossolos

Com o objetivo de avaliar a influência da relação entre Ca e Mg na CTC do solo sobre o rendimento do feijoeiro, foi realizado um experimento em casa de vegetação, em vasos com 3,5 dm³ de amostras de um Latossolo Vermelho distrófico psamítico-LVdp e um Latossolo Vermelho aluminoférrico típico-LVat. Os tratamentos, dispostos em blocos casualizados, com seis repetições, constaram das seguintes relações molares entre Ca e Mg: 1/2, 1, 2, 4, 6 e 8. Três repetições foram colhidas no florescimento e as demais mantidas até à colheita dos grãos. Os rendimentos da matéria seca do feijoeiro obtida no estádio de florescimento foram semelhantes nos dois solos, mas os rendimentos de grãos obtidos no LVat foram 40 % superiores aos obtidos no LVdp. Entretanto, estas variáveis não foram significativamente influenciadas pelas diferentes relações Ca:Mg no solo. As concentrações de Ca e Mg e suas relações no tecido da matéria seca do feijoeiro, obtida no florescimento, apresentaram estreita relação com os teores e relações destes elementos no solo. Os resultados obtidos mostraram que em solos com teores adequados de Ca e Mg trocáveis, a relação entre eles é de importância secundária para o desenvolvimento e rendimento do feijoeiro.

Avaliação da disponibilidade de manganês e ferro em solos pelo uso do método modificado da resina de troca iônica

A avaliação do método modificado da resina de troca de íons para extração de Mn e Fe dos solos foi o objetivo desta pesquisa. Foram utilizadas 44 amostras de solo, cujos teores de Mn variaram de baixos a altos e de Fe de médios a altos. Como plantas-teste, utilizaram-se o milho e a soja, cultivadas em casa de vegetação. O Fe e o Mn do solo foram determinados, usando o método modificado da resina de troca de íons, DTPA, AB-DTPA, Mehlich-1 e Mehlich-3. Os coeficientes de correlação entre Mn no solo e Mn acumulado na parte aérea da soja foram: resina (0,62*), DTPA (0,58*), Mehlich-3 (0,54*), Mehlich-1 (0,51*) e AB-DTPA (0,26NS). Para o milho, houve correlação entre Mn-solo e Mn-planta somente nas amostras de solo com baixos teores desse elemento, para todos os extratores, exceto para AB-DTPA. Concluiu-se que a resina foi tão eficiente quanto os extratores DTPA, M-1 e M-3 em avaliar a disponibilidade de Mn para a soja, e que nenhum extrator foi eficiente em avaliar a disponibilidade de Fe para as plantas de milho e soja, com 53 dias de idade, cultivadas em casa de vegetação.

Contribuição dos constituintes da fração argila de solos subtropicais à área superficial específica e à capacidade de troca catiônica

A área superficial específica (ASE) está relacionada com diversas propriedades que definem o comportamento físico-químico dos solos. Neste trabalho, foi estudada a fração argila de 23 amostras de solos desenvolvidos a partir de diferentes materiais de origem, encontrados na região Sul do Brasil, a fim de estabelecer a contribuição dos principais constituintes para a ASE e a capacidade de troca de cátions efetiva (CTCe). Foram identificados os minerais por difratometria de raios X (DRX); quantificados por análise termogravimétrica (ATG); determinados os valores de CTCe e de ASEt (total), pelo método do etilenoglicol mono-etil éter (EGME); de ASEe (externa), pelo método BET-N2; e de ASEi, pela diferença dos valores obtidos entre os dois métodos. Essas determinações foram feitas antes e após os procedimentos seqüenciais de dissolução seletiva, que visavam remover: a matéria orgânica (argila-NaOCl); a matéria orgânica e os óxidos de Fe livres (argila NaOCl + DCB); e a matéria orgânica, os óxidos de Fe livres, a caulinita, a gibbsita e os minerais aluminossilicatados de baixa cristalinidade (argila-NaOCl+DCB+NaOH 5 mol L-1). Os solos estudados apresentaram grande variação na mineralogia da fração argila; para a maioria deles, a caulinita foi o mineral predominante, seguido dos argilominerais do tipo 2:1 expansíveis ou dos óxidos e hidróxidos de Fe e Al. Entre a ASEe e a CTCe da fração argila-natural não se constatou relação de dependência, devido ao recobrimento da superfície da amostra pela matéria orgânica. O efeito agregante dos óxidos de Fe promoveu diminuição de 21 % da ASEe. Os argilominerais do tipo 2:1 encontram-se em concentrações variando de 3 a 65 % da fração silicatada, contribuindo com valores médios de 1.054 mmol c kg-1 e de 202 m² g-1 para CTCe e ASEt, respectivamente. A ASEi contribui com 58 % da ASEt na fração argila com remanescentes de argilominerais do tipo 2:1.

Reversibilidade de fósforo não-lábil em solos submetidos à redução microbiana e química: II - extrações sucessivas do fósforo pela resina de troca aniônica

A formação de P não-lábil a partir de formas lábeis, adsorvidas aos oxihidróxidos de Fe e Al, é razão para o baixo efeito residual da fertilização fosfatada em solos tropicais. A reversibilidade do P não-lábil para formas lábeis nesses solos pode ser favorecida pela redução do Fe3+ e, ou, pela diminuição da atividade dos oxihidróxidos de Fe e Al. Neste trabalho, objetivou-se avaliar a adsorção e dessorção de P, sua transformação em não-lábil e reversibilidade dessa forma em amostras de solos submetidas à redução microbiana ou química. Para isso, amostras de 11 solos foram homogeneizadas com 300 mg kg-1 de P na forma de NaH2PO4 em solução, incubadas por 30 dias e, então, submetidas a dez extrações sucessivas de P com resina de troca aniônica (RTA) (tratamento sem redução). Em seguida, outras amostras dos solos foram submetidas à ambiente redutor em solução de sacarose 0,1 mol L-1 com posterior aplicação da doses de P (300 mg kg-1) e as dez extrações sucessivas de P (tratamento redução microbiana). Depois, outras amostras foram reduzidas/complexadas com oxalato de amônio (Ox) ou com citrato-ditionito-bicarbonato (CDB), e os solos/resíduos receberam a mesma dose de P dos experimentos anteriores. Foram então incubados por 30 dias e submetidos às extrações sucessivas com RTA (tratamento redução química). A capacidade máxima de adsorção de P (CMAP) dos solos mostrou-se mais dependente da goethita (com 70,8 % de contribuição para seu valor) do que da gibbsita (com contribuição de 29,2 %). A correlação negativa entre os teores de P obtidos na segunda extração com a RTA, nos solos em condição natural, sem redução, e os teores de gibbsita sugere que este, e não a goethita, é o oxihidróxido responsável pela maior restrição à dessorção do P. Os valores de CMAP, estimados por meio do P remanescente (P-rem), mostraram, nas amostras submetidas ao tratamento com redução microbiana, pequena alteração para o grupo dos solos menos oxídicos, com menor CMAP. Todavia, nos solos mais oxídicos, com maior CMAP, o efeito prévio da sacarose foi o aumenta do P-rem (diminuição da CMAP) 10 vezes em relação aos solos para o tratamento sem redução. Entretanto, a redução gerada pela sacarose não alterou a dessorção do P anteriormente adsorvido. A expectativa de que ocorreria significativa reversibilidade de P não-lábil com a redução microbiana ou química dos solos não se concretizou, demonstrando a grande estabilidade dessas formas.

Contribuição de constituintes de solo à capacidade de troca de cátions obtida por diferentes métodos de extração

A capacidade de troca de cátions (CTC) é uma propriedade físico-química intrínseca aos constituintes minerais e orgânicos do solo. Apesar do uso de diferentes extratores e procedimentos, a CTC é normalmente expressa considerando apenas o controle ou não do pH na solução extratora. O objetivo deste trabalho foi discutir o significado da contribuição da matéria orgânica do solo prepresentada pelo carbono orgânico total (COT) e da argila à capacidade de troca de cátions de um Argissolo quando diferentes métodos estão envolvidos na determinação desse parâmetro. Para isso, utilizaram-se 75 amostras de um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico abrúptico da área do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria, representando, em triplicata, cinco profundidades e cinco sistemas de uso e manejo de solo. A CTC efetiva (CTC E) foi estimada pelo cloreto de hexamina cobalto (CTC E Cohex) e pela soma de cátions Al3+, Ca2+, Mg2+ e K+ (CTC E SB + AlKCl), os três primeiros extraídos por KCl e o último por Mehlich-1; a CTC em pH 7,0 (CTC7) foi estimada por acetato de amônio (CTC7 Metson) e pela soma de cátions Ca2+, Mg2+ e K+ e H + Al estimado pelo índice SMP (CTC7 SB + H + AlSMP). Os valores de CTC obtidos pelos diferentes métodos se relacionam entre si, com coeficientes de correlação linear simples acima de 0,93. Os valores de CTC7 Metson são subestimados quando comparados com o método CTC7 (SB + H + AlSMP). Nesse sentido, as contribuições da argila e do COT à CTC7 foram, respectivamente, menores para a CTC7 Metson, 19 e 256 cmol c kg-1, que para a CTC7 (SB + H + AlSMP), 23 e 399 cmol c kg-1. A contribuição dos constituintes de solo depende, então, do cátion extrator e da capacidade de extração dos métodos empregados.

Adubação potássica em arroz irrigado conforme a capacidade de troca catiônica do solo

O objetivo deste trabalho foi avaliar a resposta do arroz irrigado por inundação à aplicação de doses de potássio, conforme a capacidade de troca catiônica (CTC) do solo. Foram utilizados 16 solos com diferentes valores de CTC a pH 7,0 (CTCpH7), divididos em duas classes: solos com CTCpH7 até 15 cmol c dm-3 e com CTCpH7 maior que esse valor. O experimento foi realizado nas safras agrícolas de 2005/2006 e 2006/2007, em oito locais por ano agrícola, com uso de diferentes cultivares de arroz, conforme o local ou o ano. Foram calculados os incrementos médios da produtividade de arroz pela aplicação das doses de K, em função da razão K/CTCpH7. A dose de máxima eficiência econômica (DMEE) de potássio foi calculada de acordo com os preços do fertilizante e do arroz, praticados de 2003 a 2012. O arroz respondeu de forma econômica à aplicação de potássio, em ambas as classes de CTCpH7 utilizadas, com maior incremento de produtividade nos solos com menor relação K/CTCpH7. Na média dos dez anos, a DMEE foi sempre superior a U$ 100,00 e maior nos solos com CTCpH7>15,0 cmol c dm-3.

Mineralização e efeitos de biocarvão de cama de frangosobre a capacidade de troca catiônica do solo

O objetivo deste trabalho foi caracterizar o processo de mineralização do C em amostras de cama de frango e de seu respectivo biocarvão, além de determinar a capacidade de troca catiônica (CTC) e as taxas de mineralização do C nos solos tratados com cama de frango e biocarvão. A mineralização do C foi avaliada em experimento com quantificação do C-CO2 liberado a partir de incubação (64 dias) de misturas de solo com cama de frango e de solo com biocarvão, em doses equivalentes a 0, 1.000, 2.000, 4.000 e 8.000 mg kg-1 de C. Ao final da incubação, determinaram-se, nas amostras de solo, o teor de C, o pH e a CTC. A mineralização do C dos materiais obedeceu à cinética química de primeira ordem. Os fluxos de C-CO2 foram mais intensos dos 20 aos 40 dias de incubação, seguidos da redução desses fluxos até a estabilização no tempo. As taxas de mineralização do C da cama de frango e de seu biocarvão foram respectivamente de 49,7 e 5,1%. Incrementos da CTC foram observados nos tratamentos com biocarvão, em consequência da elevação do pH, e, em ambos os materiais, em consequência de alterações do teor de C no solo.

Troca iônica no estado sólido de európio3+ em zeólita Y: influência do tempo de reação

Rare earth elements supported in zeolites are the most important catalysts in the fluid cracking of petroleum. The solid state ion exchange of Eu3+ in Y zeolite was investigated. First of all, the hydrated EuCl3 was well mixed in a ball mill and was then heated at 300ºC for different times. The quantitative determination of Eu3+ showed that the degree of ion exchange depends on the reaction time at constant temperature, being ~95% in 4 h. The X-ray study showed that the crystallinity of the zeolite is little affected by the exchange procedure. The study of spectroscopic properties of Eu3+, emission spectra and lifetime, give information about the migration and position of the ion in the zeolite cages.

Determinação de potássio em méis após precipitação com tetrafenilborato de sódio e separação em coluna de troca-iônica

A new method for determination of potassium in honey samples of different colors was developed as an alternative method for determination of this metal. Analysis of genuine honeys attested by the qualities and quantities tests officially adopted in Brazil, showed that the concentration of potassium ranged from 181 to 315 mg/kg for light honeys, from 393 to 570 mg/kg for medium honeys and from 791 to 915 mg/kg for dark honeys. Recoveries making use of spikes of potassium added to the honey samples and to the deionized distilled water showed results close by hundred percent at pH <= 2,0 under temperature bellow 20°C.

Hidrogenofosfato de titânio lamelar: síntese, troca iônica e intercalação

The development associated with the research field involving crystalline inorganic lamellar titanium hydrogenphosphate, Ti(HPO4).H2O, synthesized as alpha or gamma forms, is directly linked to the huge number of reactions, that occur inside the free interlamellar space. Two distinguishable well-characterized features such as ion-exchange and intercalation reactions are explored here. From the interactive point of view, the acidic OH centres distributed on the lamella can interact with cations or with basic polar molecules to exchange or to intercalate them. These chemical reactions are normally followed by an expansion of the interlamellar space, proportional to the amount intercalated, reflecting in ion radii or organic molecule size lengths used in ion-exchange or insertion processes, respectively. The effectiveness of the exchange increased when the original matrix has the proton of OH group previously ion-exchanged by an alkaline or an alkylammonium cations. Monoalkyl-, dialkyl- and heterocyclic amines are focused in this revision as clear and elucidative examples of acid-base interactive processes, that come out inside of the well-formed infinite sequence of inorganic lamellar structure.

Distribuição de metais e caracterização das constantes de troca entre espécies metálicas e frações húmicas aquáticas de diferentes tamanhos moleculares

In this work the metal distribution and exchange constants between metal species and aquatic humic fractions with different molecular sizes were studied. The aquatic humic substances (AHS) were extracted by XAD-8 resin from water sample collected from Itapitanguí river, São Paulo State, Brazil. The AHS were fractionated in six fractions with different molecular sizes (>100 - <5 kDa) and characterized by several techniques. Molar ratios H/C suggested higher aromaticity for fractions F1 and F6 whereas molar ratios C/N didn´t show any differences regarding the humification degree between the fractions. The UV-Vis absorbance a254/a436 ratio showed higher results for F4 and F5, probably by less condensed features. FTIR studies showed high similarity in the functional groups in the fractions. The highest percentage of traces of Co, Al, Fe, Mn, Cu, Zn and Ni (determined by ICP-AES) was preferably complexed by fractions F3 and F4 with a greater amount of dissolved organic carbon (DOC). In addition, the exchange constants, determined by ultrafiltration method, showed complexes AHS-Fe and AHS-Al with higher stability than complexes AHS-Co in all fractions.

Um experimento-charada usando data-show e resinas de troca iônica

A demonstractive experiment was proposed in order to verify students' habilities in recognizing the presence and nature of ions in solutions, before and after their passage through ion-exchange columns. The students have no previous contact with ion-exchange resins, so they must deduce how they work and explain the experimental facts. The performance of classes, at different stages of learning, is compared and discussed.

Determinação de bromato em melhoradores de farinha por cromatografia de troca iônica com detecção espectrofotométrica

KBrO3 is registered by the FAO/OMS as a genotoxic and carcinogenic compound. In spite of this, KBrO3 is still employed by Brazilian bakeries. Nowadays ion exchange chromatography (IEC) is the most rapid and trustful method for BrO3- analysis. When at high concentrations, chloride ions can interfere in the BrO3- analysis, if the detection is performed by electrical conductivity. On the other hand, spectrophotometric detection, presented here is based on the absorption of BrO3- in the ultraviolet region (210 - 230 nm) where the absortion of chloride ions is very low, thus making possible the qualitative and quantitative analysis of BrO3- in flour improver samples.

Cromatografia de troca-iônica aplicada ao isolamento da fração ácida do óleo de copaíba (Copaifera multijuga) e da sacaca (Croton cajucara)

Plant extracts are usually complex mixtures which contain several molecules of different sizes with varied functional groups. Such extracts are a challenge to the chemist of natural products. Ion exchange chromatography in non-aqueous medium, used for separation of basic or acidic fractions from plant extracts, is an important unit operation in preparative scale separations. Anionic macroporous resin in non-aqueous medium was used with success in this study for separation of the acid fraction of Copaifera multijuga (Copaiba oil), rich in labdanic diterpenes and for the methanolic extract of Croton cajucara (acetyl aleuritoric acid).