Estudo da adsorção/dessorção de 2,4-D em solos usando técnica cromatográfica

Este trabalho estudou a adsorção e a desorção do herbicida ácido 2,4-Diclorofenoxiacético (2,4-D) em solo da região de Urbano Santos - MA. A região possui campos de cultivo de eucaliptos para obtenção de celulose. Para a limpeza dos campos, antes da plantação e nos primeiros 12 meses de plantio, são aplicados herbicidas, dentre os quais destacamos o 2,4-D. A isoterma de Freundlich foi utilizado como modelo para este estudo e a concentração de 2,4-D foi determinada por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), acompanhada de ensaios de recuperação para garantir a confiabilidade dos dados obtidos na investigação de adsorção/dessorção. Os resultados indicaram que o 2,4-D apresenta maior adsorção à matéria orgânica do solo estudado, quando comparado a outros tipos de solo, o que pode resultar em pequena diminuição em sua tendência de lixiviação e de degradação microbiológica. Entretanto, este herbicida apresenta elevado potencial de lixiviação quando comparado a outros pesticidas.

Influence of the synthesis conditions on the characteristics and metal adsorption properties of the 3-(1,4-phenylenediamine)propylsilica xerogel

The hybrid 3-(1,4-phenylenediamine)propylsilica xerogel was obtained starting from two different organic precursor quantity (5 and 8 mmol) to 22 mmol of TEOS, in the synthesis. The xerogel samples were characterized by using CHN elemental analysis, N2 adsorption-desorption isotherms, infrared thermal analysis. The xerogel was used as metal sorbent for Cu2+, Cd2+ and Pb2+ in aqueous solution with concentration range of 10-3 to 10-5 mmol l-1. The quantity of organic precursor added in the synthesis influences the characteristics of the xerogel as morphology and thermal stability, as well as the metal adsorption capacity.

A water soluble 3-n-propyl-1-azonia-4-azabicyclo[2.2.2]octanechloride silsesquioxane grafted onto Al/SiO2 surface: chromium adsorption study

The water soluble material, 3-n-propyl-1-azonia-4-azabicyclo[2.2.2]octanechloride silsesquioxane (dabcosil silsesquioxane) was obtained. The dabcosil silsesquioxane was grafted onto a silica surface, previously modified with aluminum oxide. The resulting solid, dabcosil-Al/SiO2, presents 0.15 mmol of dabco groups per gram of material. The product of the grafting reaction was analyzed by infrared spectroscopy and N2 adsorption-desorption isotherms. The dabcosil-Al/SiO2 material was used as sorbent for chromium (VI) adsorption in aqueous solution.

Immersion enthalpy variation of surface-modified mineral activated carbon in lead (II) aqueous solution adsorption: the relation between immersion enthalpy and adsorption capacity

An activated carbon was obtained by chemical activation with phosphoric acid, CM, from a mineral carbon. Afterwards, the carbon was modified with 2 and 5 molL-1, CMox2 and CMox5 nitric acid solutions to increase the surface acid group contents. Immersion enthalpy at pH 4 values and Pb2+ adsorption isotherms were determined by immersing activated carbons in aqueous solution. The surface area values of the adsorbents and total pore volume were approximately 560 m².g-1 and 0.36 cm³g-1, respectively. As regards chemical characteristics, activated carbons had higher acid sites content, 0.92-2.42 meq g-1, than basic sites, 0.63-0.12 meq g-1. pH values were between 7.4 and 4.5 at the point of zero charge, pH PZC. The adsorbed quantity of Pb2+ and the immersion enthalpy in solution of different pH values for CM activated carbon showed that the values are the highest for pH 4, 15.7 mgg-1 and 27.6 Jg-1 respectively. Pb2+ adsorption isotherms and immersion enthalpy were determined for modified activated carbons and the highest values were obtained for the activated carbon that showed the highest content of total acid sites on the surface.

Adsorption isotherm studies of Cd (II), Pb (II) and Zn (II) ions bioremediation from aqueous solution using unmodified and EDTA-modified maize cob

The need to clean-up heavy metal contaminated environment can not be over emphasized. This paper describes the adsorption isotherm studies of Cd (II), Pb (II) and Zn (II) ions from aqueous solution using unmodified and EDTA-modified maize cob. Maize cob was found to be an excellent adsorbent for the removal of these metal ions. The amount of metal ions adsorbed increased as the initial concentration increased. Also, EDTA - modification enhanced the adsorption capacity of maize cob probably due to the chelating ability of EDTA. Among the three adsorption isotherm tested, Dubinin-Radushkevich gave the best fit with R² value ranging from 0.9539 to 0.9973 and an average value of 0.9819. This is followed by Freundlich isotherm (Ave. 0.9783) and then the Langmuir isotherm (Ave. 0.7637). The sorption process was found to be a physiosorption process as seen from the apparent energy of adsorption which ranged from 2.05KJ\mol to 4.56KJ\mol. Therefore, this study demonstrates that maize cob which is an environmental pollutant could be used to adsorb heavy metals and achieve cleanliness thereby abating environmental nuisance caused by the maize cob.

Aplicação de Al-PILC na adsorção de Cu2+, Ni2+e Co2+ utilizando modelos físico-químicos de adsorção

Amostra de esmectita pertencente a Serra de Maicuru (Estado do Pará, Norte do Brasil, região amazônica) foi pilarizada com Al13, A Argila pilarizada com alumínio (Al-PILC) foi caracterizada por DRX, MEV e EDS. Para a análise textural foram utilizadas isotermas de adsorção-desorção utilizando o nitrogênio. Este artigo é dirigido ao estudo da adsorção de metais pesados. A adsorção dos íons de Cu2+, Ni2+e Co2+ foi realizadas com a matriz Al-PILC em temperatura ambiente com soluções aquosas contendo os íons metálicos. Os modelos de adsorção adotados foram os de Langmuir, Freundlich e Temkin que foram aplicados aos valores obtidos experimentalmente com regressão linear. A equação de Langmuir foi o melhor modelo de linearização com r = 0,999. A equação de Freundlich apresentou limitações em altas concentrações, mas foram obtidos valores (Kf e n) bastante aceitáveis utilizando este modelo. Os parâmetros foram utilizados para calcular a quantidade de Nf em função de Cs.

Design of an adsorbent employing activated carbon fiber to remove lead

Zorflex® activated carbon fibers (ACF), reference FM100 198B, are used before and after an oxidizing procedure with H3PO4 to study the adsorption of Pb2+. The point of zero charge was determined for the modified and unmodified fiber giving values of 2.3 and 4.3, respectively. After oxidizing the ACF, the fiber showed to have a greater Pb2+ adsorption capacity in comparison with the unmodified fiber, which is related with the acid sites increase, where lead was mainly adsorbed. Determination of the BET area was carried out by nitrogen physisorption at 77K. ACFs presented superficial areas between 1000 and 1500 m²/g showing mostly, a microporous structure. The preliminary design of an adsorbent using the modified fiber is presented where the fiber superior physicochemical properties over the unmodified one are observed.

Aplicação de material zeolítico sintetizado de cinzas de carvão como adsorvente de poluentes em água

Cinzas leve de carvão tratadas pelo método hidrotérmico foram usadas como adsorvente de baixo custo para a remoção de íons metálicos e corante de solução aquosa. As isotermas de adsorção das cinzas leve tratadas foram estudadas e os resultados foram ajustados pelos modelos de Langmuir e Freundlich. A isoterma de Freundlich descreveu melhor o processo de adsorção do azul de metileno. Os dados de equilíbrio para a adsorção dos íons zinco e cádmio se ajustaram melhor á equação de Langmuir. O valor máximo de capacidade de adsorção obtido foi de 0,78 (mg g-1)(L mg)1/n para o azul de metileno, 38,1 mg g-1 para o Zn2+ e 67, 5 mg g-1 para o Cd2+. Os materiais sintetizados exibiram capacidades de adsorção muito maiores do que as das cinzas leves usadas como matéria-prima. O estudo mostrou que o material zeólitico pode efetivamente adsorver azul de metileno e íons metálicos com eficiências de remoção na faixa de 82-99%.

Utilização do farelo de conchas de vôngole na adsorção de fósforo e como corretivo da acidez do solo

Teve-se o objetivo de, com a realização deste trabalho, obter a curva de neutralização do pH de amostras dos horizontes A e B de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, utilizando-se de farelo de conchas de vôngole (Anomalocardia brasiliana); além disso, avaliar a capacidade de adsorção de fósforo, obtendo-se a isoterma de adsorção de melhor ajuste aos dados obtidos. Verificou-se que o farelo de concha de vôngole apresenta potencial para uso como corretivo de acidez do solo e que a dose recomendada para correção do pH do horizonte A do Latossolo Vermelho Amarelo distrófico estudado foi de 2,92 t ha-1, enquanto, para correção do horizonte B, foi de 3,35 t ha-1. O farelo de conchas de vôngole também apresentou alta capacidade de adsorção de fósforo, o que indica possibilidades de sua utilização em sistemas que visem à remoção deste elemento químico de águas residuárias. Os modelos de Langmuir e Freundlich ajustaram-se bem aos dados e podem ser utilizados para representar a isoterma de adsorção de fósforo.

Sorção, dessorção e potencial de lixiviação de dimethenamid em solos brasileiros

Determinar a sorção, a dessorção e o potencial de lixiviação do dimethenamid em diferentes solos foi o objetivo deste trabalho. As amostras dos solos foram agitadas por 24 horas e centrifugadas, sendo o sobrenadante filtrado e analisado por HPLC. As etapas da dessorção foram conduzidas por meio da reposição do sobrenadante removido com o mesmo volume de solução de 0,01 M de CaCl2 com agitação por 24 h e posterior centrifugação, repetindo-se o processo por três vezes consecutivas (24, 48 e 72 h) sendo o sobrenadante filtrado e analisado por HPLC. A sorção do dimethenamid, descrita pela isoterma de Freundlich, foi calculada pela diferença entre as concentrações adicionadas e aquelas quantificadas no HPLC. Foram calculadas as percentagens de dessorção a 24, 48 e 72 horas, pela diferença entre as quantidades sorvidas e aquelas quantificadas no HPLC. Correlações de Pearson foram feitas entre kf, kfoc e dessorção e as principais propriedades dos solos. O coeficiente GUS foi utilizado para estimar o potencial de lixiviação. Os baixos valores encontrados para o kf do dimethenamid indicam que este herbicida é pouco sorvido pelos solos estudados. No perfil LVd-a, a sorção se correlacionou significativa e positivamente com o teor de carbono orgânico, quando analisado isoladamente. Os valores de kfoc variaram de 37,66 a 138,24 nas amostras superficiais dos solos estudados e apresentaram correlação significativa com o teor de carbono orgânico quando analisado somente o perfil do LVd-a. A avaliação do potencial de lixiviação demonstrou que o dimethenamid pode ser classificado como herbicida lixiviador apenas no solo LVdf. O processo de dessorção foi menor que o processo de sorção, até 72 horas após a aplicação. A dessorção é maior em camadas mais profundas no perfil do solo LVd-a, onde o teor de carbono orgânico é menor.

Adsorção e dessorção de trifloxysulfuron-sodium e ametryn em solos brasileiros

O estudo objetivou avaliar os coeficientes adsortivos e dessortivos de ametryn e trifloxysulfuron-sodium em seis solos brasileiros, com intuito de prever o comportamento e o potencial de movimentação desses herbicidas nos solos. Utilizou-se o método Batch slurry, conduzido em condições controladas de laboratório. Para isso, 10,0 mL das soluções em CaCl2 0,01 mol L-1, contendo 0, 5, 10, 25, 50 e 100 µg mL-1 de ametryn e 0; 0,25; 0,5; 1,0; 2,0; e 4,0 µg mL-1 de trifloxysulfuron-sodium, foram adicionadas em frascos com 2,0 g de solo, permanecendo sob agitação orbital até atingir o tempo de equilíbrio. Após centrifugação e filtração, a concentração do sobrenadante foi determinada por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), com detector UV a 245 nm. A dessorção foi avaliada para a maior dosagem utilizada de cada composto. O solo Latossolo Vermelho distroférrico - LVdf (Sete Lagoas) apresentou o maior coeficiente de adsorção (Kf) para ambos os herbicidas, sendo o mesmo atribuído ao seu elevado teor de matéria orgânica (MO). Verificou-se correlação positiva do Kf de ametryn com MO (0,81), percentual de argila (ARG) (0,80) e capacidade de troca catiônica (CTC) (0,75) dos solos, sendo a MO identificada como o principal contribuinte na sua adsorção. Entretanto, o Kf de trifloxysulfuron-sodium apresentou apenas pequena correlação com ARG (0,48) e MO (0,28), sendo sua adsorção dependente, possivelmente, do teor de óxidos de Fe e Al presentes no solo. Baixos índices H de histerese foram verificados no ametryn em relação a trifloxysulfuron-sodium, representando maior potencial de dessorção e, conseqüentemente, risco de lixiviação desse herbicida no perfil dos solos estudados.

Atrazine and picloram adsorption in organic horizon forest samples under laboratory conditions

Adsorption of two herbicides, atrazine and picloram, displaying different sorption characteristics, were evaluated for O (organic) horizon samples collected from SMZs (streamside management zones) in Piedmont (Ultisol) of Georgia, USA. Samples were randomly collected from within 5 SMZs selected for a study of surface flow in field trials. The five SMZs represented five different slope classes, 2, 5, 10, 15 and 20%. Results indicate that 0 horizons have the potential for sorbing atrazine from surface water moving through forested SMZs. Atrazine adsorption was nearly linear over a 24-hour period. Equilibrium adsorption, determined through 24-hour laboratory tests, resulted in a Freundlich coefficient of 67.5 for atrazine. For picloram, negative adsorption was observed in laboratory experiments. This seemed to be due to interference with ELISA analyses; however, this was not confirmed. The adsorption coefficient (Kd) obtained for atrazine in 0 horizons was greater than it would have been expected for mineral soil (from 1 to 4). Picloram was not sorbed in 0 horizons at any significant degree. Although there is a significant potential for the direct adsorption of soluble forms of herbicides in SMZs, the actual value of this adsorption for protecting water is likely to be limited even for relatively strongly sorbed chemicals, such as atrazine, due to relatively slow uptake kinetics.

Sorção e dessorção do ametryn em Argissolo Vermelho-Amarelo e Latossolo Vermelho-Amarelo com diferentes valores de pH

Objetivou-se com este trabalho determinar os coeficientes de sorção e dessorção do ametryn num Argissolo Vermelho-Amarelo (PVA) e num Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) com diferentes valores de pH. Para isso, amostras desses solos foram coletadas na profundidade de 0 a 20 cm, em pastagens degradadas sem histórico da utilização de herbicidas da região de Viçosa, MG, e incubadas ou não com calcário por 90 dias. Neste estudo foi utilizado o método "Batch slurry", conduzido em condições controladas de laboratório. O método consistiu na utilização de 10,0 mL de solução com concentrações crescentes do padrão de ametryn, preparadas em solução de CaCl2 0,01 mol L-1, as quais foram adicionadas a 2,00 g de solo, permanecendo sob agitação rotatória por 12 h. Após centrifugação e filtração, a concentração do sobrenadante foi determinada pela técnica de cromatografia líquida de alta eficiência - CLAE, com detector UV de 245 nm. A dessorção foi avaliada utilizando as amostras contidas nos tubos, após os ensaios de sorção, que continham dose inicial de 25,0 mg L ¹ de herbicida. O PVA apresentou o maior coeficiente de adsorção (Kfa) quando comparado ao LVA, independentemente dos valores de pH das amostras. Isso foi atribuído ao maior teor de matéria orgânica do PVA em comparação ao LVA. Quando se compararam diferentes valores de pH utilizando apenas o LVA, observou-se que o aumento do pH ocasionou menor valor de Kfa. Baixos índices de histerese foram verificados no ametryn nos solos estudados, o que representa risco de lixiviação desse herbicida no perfil desses solos.

Sorção e dessorção do ametryn em Latossolos brasileiros

O conhecimento dos processos de retenção de herbicidas em solo é fundamental para se prever o potencial de lixiviação e degradação e a eficiência no controle das plantas daninhas. Objetivou-se com este trabalho avaliar os processos de sorção e dessorção do ametryn em quatro solos brasileiros: Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA), Latossolo Vermelho-Amarelo húmico (LVAh), Latossolo Vermelho (LV) e Latossolo Amarelo (LA), com diferentes valores de pH. Para isso, utilizou-se o método Batch Equilibrium em condições controladas de laboratório e análise por cromatografia líquida de alta eficiência, com detector UV-Vis a 245 nm. Considerando os valores da constante de Freundlich modificada (K'f), verificou-se, entre os solos estudados, a ordem crescente de sorção do ametryn: LV pH 6,06 < LV pH 5,00 < LA pH 6,30 < LVA pH 6,11 < LVA pH 5,40 < LVAh pH 6,24 < LVAh pH 4,8. Conclui-se que as características teor de matéria orgânica e pH dos solos estudados afetaram a sorção e a dessorção do ametryn. Verificou-se também que solos com maiores teores de matéria orgânica foram os que apresentaram as maiores taxas de sorção, além das menores porcentagens de dessorção, indicando a ocorrência de histerese.

Sorção e dessorção do diuron em quatro latossolos brasileiros

O conhecimento do processo de sorção de herbicidas nos solos é uma das condições para fazer recomendações seguras do ponto de vista técnico e ambiental desses compostos. Neste trabalho, foram avaliadas a sorção e dessorção do diuron em Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA), Latossolo Vermelho-Amarelo húmico (LVAh), Latossolo Vermelho (LV) e Latossolo Amarelo (LA), com diferentes valores de pH. Na avaliação da sorção e dessorção utilizou-se o método Batch Equilibrium, que consistiu na utilização de 10,0 mL de solução com concentrações de 0,5, 1, 2, 4, 8 e 15 mg L-1 do diuron, preparadas em CaCl2 0,01 mol L-1. Essas soluções foram adicionadas a amostras de 2,00 g de solo, permanecendo sob agitação por 12 horas. Após centrifugação e filtração, a concentração do diuron no sobrenadante foi determinada por cromatografia líquida de alta eficiência. A dessorção foi avaliada utilizando as amostras contidas nos tubos, após os ensaios de sorção, que continham dose inicial de 8 mg L-1 de herbicida. A isoterma de Freundlich ajustou-se adequadamente para descrever a sorção do diuron em todos os solos estudados. A sorção do diuron foi diretamente relacionada aos teores de matéria orgânica, visto que solos com maiores teores de matéria orgânica, LVA e LVAh, apresentaram maiores coeficientes de sorção. O aumento do pH dos solos elevou a sorção do diuron, de forma mais evidente no LV, sendo este o solo que apresentou o menor teor de matéria orgânica. O processo de dessorção do diuron foi inverso ao da sorção, pois solos com menor sorção apresentaram as maiores porcentagens de dessorção.