Avaliação de alumínio trocável em solos ácidos

One of the main factors limiting agricultural production in tropical climate regions is mainly related to the presence of exchangeable aluminum (Al3+) in highly weathered acid soils. Four methods of Al3+ determination extracted with neutral 1 mol L¹ KCl solution were evaluated: three colorimetric methods (aluminon plus ascorbic acid, and eriochrome cyanine R by FIA) and the usual titrimetric method with back-titration. Surface samples from 20 soils of different Brazilian regions, with active acidity (0.01 mol L¹ CaCl2 pH) ranging from very high to medium (3.82 to 5.52), were used. The variance analysis revealed significant interaction among Al3+ determination methods and soil. Mean methods comparisons within each soil (Tukey, P ; 10 mmol c dm³. Among colorimetric methods, in operational terms, the eriochrome with FIA method presented analytical performance up to 50 samples per hour, easiness and sensibility for routine Al analysis in soil samples. However, due to the specificity, the titration/back-titration method should be used, despite the moroseness, when the Al3+ ions are the objective.Um dos principais fatores que afetam a produção agrícola em regiões de clima tropical, é a presença de alumínio trocável (Al3+) em solos ácidos altamente intemperizados. Foram avaliados quatro métodos de determinação de alumínio trocável em solução neutra de KCl 1 mol L¹: três métodos colorimétricos (aluminon, aluminon + ácido ascórbico e eriocromo cianina R por FIA) e o método titulométrico usual com retrotitulação ácida. Para obtenção dos extratos de KCl, foram usadas amostras superficiais de 20 solos de diferentes regiões brasileiras, com acidez ativa (pH em CaCl2 0,01 mol L¹) variando de muito alta a média (3,82 a 5,52). A análise de variância revelou interação significativa entre os métodos de determinação e amostras de solos. O teste de médias (Tukey, P ; 10 mmol c dm³. Dentre os métodos colorimétricos, o reagente eriocromo cianina R, em sistema FIA, mostrou-se operacionalmente confiável e eficiente para a análise de Al, de amostras de solos, em rotina, com freqüência analítica de 50 determinações por hora. Todavia, devido à especificidade, o método titulométrico com retrotitulação deve ser usado, não obstante a morosidade, quando o objetivo é a determinação do íon Al3+

Relações entre acidez e propriedades químicas de solos brasileiros

Nos solos de regiões de clima tropical, a elevada acidez e a presença de alumínio trocável (Al3+), aliadas à baixa fertilidade, são os principais fatores a restringir a produção agrícola. Investigaram-se os componentes da acidez, com ênfase ao alumínio, e suas relações com as propriedades químicas de 26 solos de regiões brasileiras. O pH correlacionou positivamente com os valores de P, Ca, Mg, K, SB, CTC e V%, e negativamente com a saturação de Al. O Al3+ foi o cátion trocável predominante em 32 % dos solos com pH inferior a 5,6. O H+ titulável em KCl representa formas hydroxi-Al(OH)x de baixa estabilidade e o Al obtido pelo extrator de Wolf-Morgan corresponde ao Al trocável + não-trocável. As formas Al3+ e hydroxi-Al de baixa estabilidade diminuíram rapidamente com o pH até 5,5. O Al não-trocável aumentou até pH 4,5, diminuiu a seguir até pH 5,5 e aumentou lentamente com o pH de 7,0 a 7,5.In soils of tropical climate regions the high acidity and the presence of exchangeable aluminum (Al3+), associated to low fertility, are the main restrainting factors for agricultural production. A laboratory experiment was conducted using 26 soils of different Brazilian regions, to investigate soil acidity components, giving emphasis to Al and their relations with chemical properties. The pH correlated positively with P, Ca, Mg, K, BS, CEC and V% values, and negatively with Al saturation. The Al3+ was the predominant exchangeable cation in 32% of the soils with pH below 5.6. The KCl titratable H+ represents the hydroxi-Al(OH)x complex with low stability and the Wolf-Morgan extracted Al corresponds to the exchangeable + non-exchangeable Al species. The Al3+ and low stability hydroxi-Al decreased quickly with increasing pH up to 5.5. The non-exchangeable Al increased up to pH 4.5, then decreased to pH 5.5 and had a small increment from 7.0 to 7.5

"Development of the instrumentation and automatic analytical procedures for spectrophotometric determination of surfactants in waters"

"Neste trabalho, propõe-se o desenvolvimento de instrumentação e procedimentos analíticos automáticos para a determinação de tensoativos em águas empregando o conceito de multicomutação em fluxo. Visando a miniaturização do sistema, a minimização do consumo de reagentes, e da geração de efluentes foram utilizadas mini-bombas solenóide para a propulsão dos fluidos e válvulas solenóide de estrangulamento para controlar a manipulação das soluções. Estes dispositivos foram controlados por um microcomputador equipado com uma interface eletrônica baseada no circuito integrado ULN2803A a qual foi acoplada à saída da impressora. Como sistema de detecção foram empregados um espectrofotômetro HP8452A, um espectrofotômetro multicanal com arranjo linear de fotodetectores do tipo CCD e um fotômetro baseado em dois LEDs (azul e vermelho) como fonte de radiação e um fotodiodo de silício (IPL10530DAL) como detector. A aquisição dos dados do fotômetro foi realizada com um multímetro digital com saída serial RS232, empregando um programa escrito em linguagem VISUAL BASIC 3.0. No mesmo programa foram incluídas rotinas para controle do módulo de análise. Primeiramente, foram desenvolvidos a instrumentação e os procedimentos analíticos para a determinação independente de tensoativos aniônicos e catiônicos em águas. O mesmo módulo de análises foi utilizado para os dois tensoativos e foi constituído de quatro mini-bombas solenóide. O procedimento proposto para a determinação de tensoativos aniônicos foi baseado na substituição do reagente cromogênico alaranjado de metila (MO) pelo tensoativo aniônico dodecilbenzeno sulfonato de sódio (DBS), formando o par-iônico com o tensoativo catiônico cloreto de cetilpiridino (CPC) em pH 5,0. A instrumentação proposta possibilitou a obtenção de resposta linear entre 1,4 x 10-6 mol L-1 e 1,4 x 10-5 mol L-1 (0,5 - 5 mg L-1) (R = 0,997, n = 7), limite de detecção de 9,8 x 10-8 mol L-1 (0,034 mg L-1), e freqüência de amostragem de 60 determinações por hora. O desvio padrão relativo foi estimado em 0,8 % (n = 11) usando uma solução de referência contendo 5,7 x 10-6 mol L-1 (2 mg L-1) de DBS. Os resultados obtidos pelo método proposto processando amostras de efluentes domésticos e industriais foram comparados com os obtidos empregando-se o método de referência, e não foi observada diferença significativa em nível de confiança de 95 %. Para a determinação de tensoativos catiônicos em águas foi desenvolvido um procedimento baseado na formação do complexo ternário entre tensoativo catiônico CPC, Fe (III) e cromazurol S (CAS) em pH 4,5. Com o sistema proposto, utilizando-se uma cela de detecção de 40 mm de comprimento, obteve-se resposta linear entre 0,1 x 10-5 mol L-1 e 3,0 x 10-5 mol L-1 (0,34 - 10,2 mg L-1) (R = 0,999, n = 9), limite de detecção estimado em 1,0 x 10-7 mol L-1 (0,035 mg L-1), desvio padrão relativo de 0,6 % (n = 11) empregando uma solução de referência contendo 1,0 x 10-5 mol L-1 (3,4 mg L-1) de CPC, e freqüência de amostragem de 72 determinações por hora. O procedimento foi aplicado em amostras de águas coletadas no rio Piracicaba. Empregando-se teste de adição e recuperação foi observada recuperação entre 91 % e 106 %. O módulo de análise para a determinação seqüencial de tensoativos aniônicos e catiônicos foi constituído de duas mini-bombas solenóide e seis válvulas solenóide de estrangulamento. Com o sistema proposto, as características analíticas para os tensoativos aniônicos foram: resposta linear entre 0,1 x 10-5 mol L-1 e 3,0 x 10-5 mol L-1 (0,35 - 10,5 mg L-1) (R = 0,9992, n = 7); limite de detecção estimado em 1,6 x 10-7 mol L-1 (0,056 mg L-1); desvio padrão relativo de 0,6 % (n = 11) usando uma solução de referência contendo 1,0 x 10-5 mol L-1 (3,5 mg L-1) de DBS. Para os tensoativos catiônicos obteve-se resposta linear entre 0,1 x 10-5 mol L-1 e 3,0 x 10?5 mol L-1 (0,34 - 10,2 mg L-1) (R = 0,9992, n = 7); limite de detecção estimado em 1,4 x 10-7 mol L-1 (0,05 mg L-1); desvio padrão relativo de 0,5 % (n = 11) usando uma solução de referência contendo 1,0 x 10-5 mol L-1 (3,4 mg L-1) de CPC. O consumo das soluções de reagentes e de amostra foram de 400 mL e 200 mL, respectivamente, e freqüência de amostragem de 60 determinações por hora, para ambos tensoativos. O sistema foi aplicado em amostras de águas coletadas no rio Corumbataí, e os resultados obtidos com testes de adição e recuperação variaram entre 91 % e 105 %. Aplicando-se teste-t entre os resultados obtidos pelo procedimento proposto e pelos métodos de referência (aniônicos) e de validação (catiônicos), os resultados foram concordantes em nível de 95 % de confiança.""In this work, development of the instrumentation and automatic analytical procedures for spectrophotometric determination of surfactants in waters employing the multicommutation concept were proposed. Aiming to system miniaturization, reduction of reagents consumption and effluents generation, solenoids micro-pump and solenoids pinch valves were used for the fluids propulsion and for solutions management, respectively. These devices were controlled by a microcomputer equipped with an electronic interface based on the integrate circuit ULN2803A that was coupled to the printer output. As system detection was employed an spectrophotometer model HP8452A, a multichannel spectrophotometer with CCD array linear arrangement of photodetectors and a homemade LED based photometer comprising two LEDs (blue and red) as radiation source and a photodiode (IPL10530DAL) as detector. In this case, the data acquisition was accomplished with a digital multimeter with serial out put RS232 employing a software wrote in VISUAL BASIC 3.0. The software comprised also routines to control the analysis module. Firstly, instrumentation and analytical procedures for independent determination of anionic and cationic surfactants in waters were developed. The same flow system comprised of four solenoid micro-pumps and it was employed for both surfactants. The procedure proposed for the determination of anionic surfactant was based on the substitution reaction of orange methyl (MO) by anionic surfactant (sodium dodecylbenzene sulfonate - DBS) to form an ion-pair with the cetyl pyridine (CPC) at pH 5.0. The proposed instrumentation allowed the achievement of a lineal response range between 1.4 x 10-6 mol L-1 and 1.4 x 10-5 mol L-1 (0.5 5.0 mg L-1) (R = 0.997, n = 7), a detection limit of 9.8 x 10-8 mol L-1 (0.034 mg L-1), a relative standard deviation of 0.8% (n = 11) for a reference solution containing 5.7 x 10-6 mol L-1 (2.0 mg L-1) DBS and sampling throughput of 60 determinations per hour. Results obtained applying the proposed procedure for domestic and industrial effluent samples were compared with those obtained using reference method and no significant differences at the 95 % confidence level was observed. For the determination of cationic surfactant in waters the procedure was developed based on the ternary complex formation between CPC, Fe (III) and chromazurol S at pH 4.5. The proposed system comprised a flow cell device with 40 mm optical path-length presented the following features: a linear response range between 0.1 x 10-5 mol L-1 e 3.0 x 10-5 mol L-1 (0.34 10.2 mg L-1) (R = 0.999, n = 9); a detection limit of 1.0 x 10-7 mol L-1 (0.035 mg L-1); a relative standard deviation of 0.6 % (n = 11) for a reference solution containing 1.0 x 10-5 mol L-1 (3.4 mg L-1) CPC; and a sampling throughput of 72 determinations per hour. The procedure was applied to samples waters collected in the Piracicaba River. Using standard addition test recoveries between 91 % and 106 % were observed. The flow network for the sequential determination of anionic and cationic surfactants comprised two solenoid micro-pumps and six solenoid pinch valves. Employing the system proposed for the determination of anionic surfactants the folowing analytical characteristics: linear response range between 0.1 x 10-5 mol L-1 e 3.0 x 10-5 mol L-1 (0.35 10.5 mg L-1) (R = 0.9992, n = 7); a detection limit of 1.6 x 10-7 mol L-1 (0.056 mg L-1); a relative standard deviation of 0.6 % (n = 11) for a reference solution containing 1.0 x 10-5 mol L-1 (3.5 mg L-1) DBS were observed. For cationic surfactants a linear response range between 0.1 x 10-5 mol L-1 e 3.0 x 10?5 mol L-1 (0.34 - 10.2 mg L-1) (R = 0.9992, n = 7), a detection limit of 1.4 x 10-7 mol L-1 (0.05 mg L-1), a relative standard deviation of 0.5 % (n = 11) for a reference solution containing 1.0 x 10-5 mol L-1 (3.4 mg L-1) CPC were observed. In both cases, the reagents and sample consumption were 400 mL and 200 mL, respectively. The sampling throughput of 60 determinations per hour was achieved for both surfactants. The system was applied to waters samples from the Corumbataí River. The results obtained using the standard addition test presented recoveries between 91 % and 105 %. Applying t-test between the results obtained by the proposed procedures and those obtained using reference procedures showed that for anionic and cationic surfactants, the results were concordant at 95% confidence level.

Exchangeable aluminum evaluation in acid soils Avaliação de alumínio trocável em solos ácidos

One of the main factors limiting agricultural production in tropical climate regions is mainly related to the presence of exchangeable aluminum (Al3+) in highly weathered acid soils. Four methods of Al3+ determination extracted with neutral 1 mol L¹ KCl solution were evaluated: three colorimetric methods (aluminon plus ascorbic acid, and eriochrome cyanine R by FIA) and the usual titrimetric method with back-titration. Surface samples from 20 soils of different Brazilian regions, with active acidity (0.01 mol L¹ CaCl2 pH) ranging from very high to medium (3.82 to 5.52), were used. The variance analysis revealed significant interaction among Al3+ determination methods and soil. Mean methods comparisons within each soil (Tukey, P < 0.05) indicated that, for most of the soils, the methods differed among each other, although there were high correlations between the obtained values. Al3+ values determined for soil samples by titration varied between 0.15 and 14.71 mmol c dm³. The colorimetric methods showed higher values than the titration method, mainly for those with aluminon (up to 18.75 mmol c dm-3). The Al3+ contents of colorimetric methods correlated quadraticaly with the titration values, for the soil samples with Al3+ > 10 mmol c dm³. Among colorimetric methods, in operational terms, the eriochrome with FIA method presented analytical performance up to 50 samples per hour, easiness and sensibility for routine Al analysis in soil samples. However, due to the specificity, the titration/back-titration method should be used, despite the moroseness, when the Al3+ ions are the objective.<br>Um dos principais fatores que afetam a produção agrícola em regiões de clima tropical, é a presença de alumínio trocável (Al3+) em solos ácidos altamente intemperizados. Foram avaliados quatro métodos de determinação de alumínio trocável em solução neutra de KCl 1 mol L¹: três métodos colorimétricos (aluminon, aluminon + ácido ascórbico e eriocromo cianina R por FIA) e o método titulométrico usual com retrotitulação ácida. Para obtenção dos extratos de KCl, foram usadas amostras superficiais de 20 solos de diferentes regiões brasileiras, com acidez ativa (pH em CaCl2 0,01 mol L¹) variando de muito alta a média (3,82 a 5,52). A análise de variância revelou interação significativa entre os métodos de determinação e amostras de solos. O teste de médias (Tukey, P < 0,05) de métodos dentro de amostras evidenciou, para a maioria das amostras de solos, que os métodos analíticos diferenciaram entre si, embora tenha havido forte correlação entre os valores obtidos. Os valores de Al3+ determinados por titulação variaram de 0,15 a 14,71 mmol c dm³. Os métodos colorimétricos apresentaram valores superiores aos da titulação, notadamente aqueles com aluminon (até 18,75 mmol c dm³). Os teores de Al3+ dos métodos colorimétricos se relacionaram quadraticamente com os teores obtidos por titulação, em amostras de solos com Al3+ > 10 mmol c dm³. Dentre os métodos colorimétricos, o reagente eriocromo cianina R, em sistema FIA, mostrou-se operacionalmente confiável e eficiente para a análise de Al, de amostras de solos, em rotina, com freqüência analítica de 50 determinações por hora. Todavia, devido à especificidade, o método titulométrico com retrotitulação deve ser usado, não obstante a morosidade, quando o objetivo é a determinação do íon Al3+