Práticas II e III Determinações de acidez

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RECÔNCAVO DA BAHIA
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS, AMBIENTAIS E
 BIOLÓGICAS – CCAAB 
RENECLEIDE VIANA DOS SANTOS
PRÁTICAS I E II: DETERMINAÇÃO DO ALUMÍNIO TROCÁVEL E DA ACIDEZ POTENCIAL (H + AL)
CRUZ DAS ALMAS - BA
2016 
RENECLEIDE VIANA DOS SANTOS
PRÁTICAS I E II: DETERMINAÇÃO DO ALUMÍNIO TROCÁVEL E DA ACIDEZ POTENCIAL (H + AL)
COMPONENTE: CCA301 -
	QUÍMICA E FERTILIDADE SO SOLO
PROF. RESPONSÁVEL: Washington Luis
CRUZ DAS ALMAS - BA
2016
Práticas I e II: Determinação do alumínio trocável e da acidez potencial (H + Al)
1. INTRODUÇÃO
A reação do solo é uma das características fisiológicas mais notáveis na sua solução, ela pode ser ácida, alcalina ou neutra. Como os microrganismos e os vegetais superiores são demasiadamente sensíveis aos seus ambientes químicos, há muito tempo se concede grande realce à reação do solo e aos fatores a ela associados. O hidrogênio e o alumínio (cátions adsorvidos) são os principais responsáveis pela acidez do solo. Existem diferentes mecanismos pelos quais estes dois exercem suas influências, que dependem do nível de acidez do solo e da fonte de carga negativa dos coloides do solo, assim como da sua natureza (BRADY, 1989). 
A acidificação do solo é um processo que ocorre à medida que os cátions básicos adsorvidos nos coloides do solo vão sendo deslocados para a solução do solo por íons H+. Este é um processo natural, principalmente em regiões de clima úmido onde o elevado índice de chuva favorece ainda mais a dissolução do CO2 do ar e do solo nas águas das chuvas produzindo H2CO3 e mantendo, como principal fonte, os íons H+ na solução do solo e ainda a água promovendo a percolação dos cátions básicos através do perfil do solo (MONIZ, 1975).
Segundo Moniz (1975) a acidez do solo é representada basicamente por dois componentes: a fase sólida, representada pelas argilas, a matéria orgânica e os óxidos de ferro e alumínio, que estão em equilíbrio com a fase líquida ou a solução do solo. Os íons H+ dissociados na fase líquida são denominados acidez ativa, que é estimada pelo pH. Já a acidez trocável (extraída com solução não tamponada) se refere ao Al3+ que está ligado às cargas permanentes do solo por forças eletrostáticas. Ela é denominada também de acidez das cargas permanentes. A acidez das cargas permanentes, em conjunto com as cargas dependentes (que vão até o pH do solo) é dita como acidez potencial.
Na fase sólida do solo, a distribuição entre formas de Al trocável e Al não trocável, a qual inclui o Al-MO, é obtida com o emprego de diferentes extratores. O teor de Al trocável é extraído com solução de KCl 1mol L-1, que corresponde à fração adsorvida por forças eletrostáticas, formando complexos de esfera externa (KIEHL,1979).
O teor de alumínio trocável é importante na avaliação da capacidade de troca de cátions (CTC) dos solos, ou da saturação da CTC efetiva em alumínio. Em algumas regiões do Brasil, o teor de Al trocável no solo é utilizado como referência para o cálculo da necessidade de calagem dos solos. Como o alumínio é considerado o cátion predominante da acidez trocável na maioria dos solos brasileiros, o resultado obtido na titulação do extrato de solo em KCl 1 mol L-1 com NaOH 0,025 mol L-1 é considerado como sendo o teor de Al (Embrapa, 1997). No entanto, os teores reais de alumínio ficam mascarados pois é determinada a acidez trocável do solo devido não só ao Al trocável, mas também a outras formas de acidez, principalmente em solos ricos em matéria orgânica. Portanto, nos casos em que é necessária a determinação específica desse cátion, a titulação poderá ser inadequada, devendo-se optar por outra técnica (KAMPRATH, 1970).
A acidez potencial ou total representada por H+ e Al3+ é determinada através de uma solução tamponada a pH 7,0. Esta acidez depende da sua CTC, uma vez que, quanto mais elevada ela for, maior será a quantidade de íons H+ e Al3+ que poderão ser adsorvidos (MONIZ, 1975).
Segundo RAIJ (1991), no Brasil, a determinação da acidez potencial por acetato de cálcio 0,5 mol L-1 é usada por grande número de laboratórios. Esse método requer grande quantidade desse reagente por amostra e visualização do indicador durante a titulação é difícil. Outro fator que limita a sua utilização é que ele subestima os valores de H+ e Al3+ em solos com pH acima de 6,0 por causa do tamponamento deficiente da solução de acetato de cálcio em pH próximo de 7,0, tornando-se necessário realizar a correção dos resultados encontrados.
O acetato de cálcio em solução apresenta-se dissociado em íon acetato e íon cálcio. O ácido acético apresenta baixa constante de equilíbrio iônico. Então se colocando em uma solução que apresente o íon acetato em contato com o solo, este íon acetato irá retirar maior número possível de prótons (H+) do mesmo solo, regenerando, desta forma o ácido acético. A solução de acetato de cálcio 1N pH 7, 0 extrai tanto os íons de H como os de Al3+. 
 Embora o método do pH SMP tenha sido inicialmente desenvolvido para a determinação da necessidade de calagem (RAIJ et al., 1987), no Brasil, vários estudos foram realizados com ajustes de regressões e possibilitam estimar a acidez potencial a partir do pH da solução SMP. Entretanto, poucos desses estudos incluíram solos com elevados teores de matéria orgânica. O H+ e Al3+ encontram-se adsorvidos na superfície dos coloides dos solos; em geral o Al está adsorvido de forma iônica ao passo que o H+ pode estar adsorvido sob forma mais iônica e covalente.
Os solos podem ser naturalmente ácidos devido à própria pobreza em bases do material de origem, ou a processos de gênese que favorecem a retirada de elementos básicos como K, Ca, Mg, Na, etc. Podem também ter sua acidez elevada por cultivos e adubações constantes que levam a tal processo. A escala de pH varia de 0 a 14; em solos podem ser encontrados valores de 3 a 10, com variações mais comuns em solos brasileiros entre 4,0 a 7,5. Solos com pH abaixo de 7 são considerados ácidos, já os com pH acima de 7 são alcalinos. A acidez do solo é, na maioria das vezes, um dos principais fatores que restringem a produção em áreas agrícolas brasileiras. A deposição de matéria orgânica pode promover o aumento no pH do solo na camada superficial, pela troca ou complexação dos íons H e Al, por Ca, Mg, K e outros compostos presentes no resíduo vegetal, aumentando assim a saturação por bases (AMARAL et al., 2004).
2. MATERIAIS E MÉTODOS
2.1. DETERMINAÇÃO DO ALUMÍNIO TROCÁVEL
A aula prática de determinação do alumínio trocável foi desenvolvida no Laboratório de Química do solo, situado na Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, campus Cruz das Almas. O princípio utilizado foi o do método volumétrico por titulação com hidróxido de sódio, após a extração do Al3+ na presença de azul de bromotimol como indicador após a extração do solo com KCl 1 mol. L-1.Para o procedimento, utilizou-se amostras de solo já devidamente preparadas (deixadas para secar ao ar e posteriormente dissociadas em peneiras de 2mm de diâmetro) do Cambissolo Vértico (CV) da região de Irecê e de dois Latossolos Amarelos (LA) da região de Cruz das Almas, um com cultivo de pastagem e outro com cultivo de mangueira. As amostras de solo (TFSA) foram devidamente homogeneizadas no saco, para haver mistura íntima entre as partículas mais finais e mais grossas. Primeiramente, mediu-se 10 cm3 de cada tipo de solo em um cachimbo (dando três batidas no mesmo para que se assegurasse o volume correto da amostra) e posteriormente transferiu-se cada uma das medidas para erlenmeyers de 125 mL (devidamente identificados). Com a ajuda de uma proveta graduada, adicionou-se 100 mL de uma solução de cloreto de potássio (KCl) nos três erlenmeyers. Além da adição desta solução num erlenmeyer puro, sendo chamada de amostra em “branco”, feita para medir a acidezdo extrator e dar confiabilidade a prática. Após, agitou-se por 5 minutos os quatro erlenmeyers. Em seguida, filtrou-se as amostras através de um funil com papel filtro (devidamente colocado a fim de impedir a entrada de ar), transferindo-as depois para erlenmeyers limpos. Pipetou-se 25 mL de cada solução da amostra filtrada, inclusive o teste (amostra em branco), em seu respectivo erlenmeyer limpo e adicionou-se quatro gotas de azul de bromotimol em cada uma. Em seguida todas foram tituladas com NaOH 0,025 mol. L-1. A viragem se dá de róseo para azul.
Utilizou-se da seguinte fórmula para calcular o valor da acidez total, nas amostras analisadas, correlacionada para 100 cm³ de solo e em 100 mL de solução:
Cmolc (H++Al +3) / dm³solo = (V (NaOH) – Lb) gastos na titulação
Onde: V (NaOH) = volume gasto na leitura e Lb = volume do branco.
2.1. DETERMINAÇÃO DA ACIDEZ POTENCIAL (H + Al)
A aula prática de determinação da acidez potencial foi desenvolvida no Laboratório de Química do solo, situado na Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, campus Cruz das Almas. O princípio utilizado foi o do método volumétrico por titulação com hidróxido de sódio, na presença de fenolftaleína como indicador após a extração da acidez dos solos com acetato de cálcio tamponado a pH 7,0. Para o procedimento, utilizou-se amostras de solo já devidamente preparadas (deixadas para secar ao ar e posteriormente dissociadas em peneiras de 2mm de diâmetro) do Cambissolo Vértico (CV) da região de Irecê e de dois Latossolos Amarelos (LA) da região de Cruz das Almas, um com cultivo de pastagem e outro com cultivo de mangueira. As amostras de solo (TFSA) foram devidamente homogeneizadas no saco, para haver mistura íntima entre as partículas mais finais e mais grossas. Primeiramente, mediu-se 5 cm3 de cada tipo de solo em um cachimbo (dando três batidas no mesmo para que se assegurasse o volume correto da amostra) e posteriormente transferiu-se cada uma das medidas para erlenmeyers de 125 mL (devidamente identificados). Com a ajuda de uma proveta graduada, adicionou-se 75 mL de uma solução de cloreto de potássio (KCl) nos três erlenmeyers. Além da adição desta solução num erlenmeyer puro, sendo chamada de amostra em “branco”, feita para medir a acidez do extrator e dar confiabilidade a prática. Após, agitou-se por 5 minutos os quatro erlenmeyers. Em seguida, filtrou-se as amostras através de um funil com papel filtro (devidamente colocado a fim de impedir a entrada de ar), transferindo-as depois para erlenmeyers limpos. Pipetou-se 25 mL de cada solução da amostra filtrada, inclusive o teste (amostra em branco), em seu respectivo erlenmeyer limpo e adicionou-se três gotas de fenolftaleína em cada uma. Em seguida todas foram tituladas com NaOH 0,025 mol. L-1. A viragem se dá do incolor para a cor rósea persistente.
Utilizou-se da seguinte fórmula para calcular o valor da acidez total, nas amostras analisadas:
Cmolc (H++Al +3) / dm³solo = (V (NaOH) – Lb) x 1,5
 Onde: V (NaOH) = volume gasto na leitura e Lb = volume do branco.
Esta metodologia de extração de acidez depende de pH é a recomendada por VETORI (1969). Entretanto, como o autor já demonstrou, esta metodologia não extrai toda a acidez do solo, tornando-se necessário corrigir o resultado dando um acréscimo de 10% ao valor calculado e, portanto, a fórmula se encontra desta maneira:
Cmolc (H++Al +3) / dm³solo = (V (NaOH) – Lb) x 1,65
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO		
Na titulação da solução de NaOH 0,025 mol. L-1 na prova em branco, como também no Cambissolo Vértico, foram gastos 0,05 mL (apenas uma gota) para viragem da coloração, apresentando valor 0,00 Cmolc de Al3+ / dm3, o que já era esperado, porque o pH de ambos se encontram na faixa de neutralidade. Este solo possui Al3+ ligados a cargas permanentes. Já no Latossolo Amarelo com cultivo de mangueira foram necessárias 2 gotas (0,1 mL) de solução de NaOH 0,025 mol. L-1 para que ocorresse a neutralização da acidez e com aplicação da fórmula obteve 0,05 Cmolc de Al3+. P/ dm3ara o Latossolo Amarelo com cultivo de pastagem adicionou-se 5 gotas (0,25 mL) de NaOH 0,025 mol. L-1 para ocorrer a viragem da cor para azul e assim obteve maior valor, que foi 0,2 Cmolc. Essa maior quantidade de uso da solução para a viragem de cor, se explica por esse solo ser mais intemperizado comparado aos outros analisados, portanto apresentando alta acidez e consequentemente, elevado valor de alumínio trocável (Gráfico e Tabela 1).
Gráfico e Tabela 1. Titulação de Al³+ com NaOH 0,025 mol.L-1 para determinação do alumínio trocável nas amostras de: Branco, Latossolo Amarelo com cultivo de pastagem (LAP), Latossolo Amarelo com cultivo de mangueira (LAM) e Cambissolo Vértico (CV). 
O valor mais alto de acidez potencial foi encontrado para o LAP, seguido pelo LAM (Gráfico e Tabela 2), fato que pode ser explicado pela presença de óxidos de ferro e alumínio, por serem solos mais ácidos, possuindo elevados teores de Al trocável, bem como a acidez potencial H++Al3+. Na titulação da solução de NaOH 0,025 mol. L-1 no Cambissolo Vértico, o valor de acidez total foi muito baixo (0,165 Cmolc / dm3), se assemelhando muito ao valor encontrado na prova em branco (nulo). O que evidencia que este solo possui pequenas concentrações de H+, que representa as cargas dependentes de pH.
Gráfico e Tabela 2. Titulação de Al³+ com NaOH 0,025 mol.L-1 para determinação da acidez total nas amostras de: Branco, Latossolo Amarelo com cultivo de pastagem (LAP), Latossolo Amarelo com cultivo de mangueira (LAM) e Cambissolo Vértico (CV). 
Analisando dados anteriores, sobre os valores do pH desses mesmos solos avaliados acredita-se que quanto menor o pH maior será o teor de H + Al. Além do que, pode-se fazer uma inferência que a matéria orgânica também influenciará drasticamente no teor de H + Al.
Apesar das folhagens liberadas pelas mangueiras influenciarem em altos valores de matéria orgânica, o solo com cultivo de pastagem tem um maior número de raízes, lhe conferindo alto teor de matéria orgânica que influencia as cargas dependentes, aumentando-as. Dessa forma, o LAP apresentou maior acidez total, igual 2,64 Cmolc de H+ + Al3+ / dm3, do que o Latossolo com cultivo de Mangueira (1,65 Cmolc de H+ + Al3+ / dm3).
Não há classificação para os teores de H + Al, pois o objetivo principal dessa determinação é o cálculo da Capacidade de Troca de Cátions (C.T.C.). Genericamente pode-se dizer que há tendência de ocorrer maiores teores de H + Al em solos mais ricos em matéria orgânica principalmente se estes apresentarem pH muito baixo (TOMÉ JR., 1997).
4. CONCLUSÕES
A maior quantidade de alumínio no Latossolo Amarelo com cultivo de pastagem demonstrou que a cultura implantada modifica as características químicas do solo, afetando assim a sua acidez.
No Cambissolo a acidez potencial (H + Al) foi dominada exclusivamente pelos íons H+. 
	Dessa forma, infere-se que acidez total é justamente a acidez que deve ser corrigida na prática, pois é a que limita o crescimento das raízes, deslocando os coloides do solo, possibilitando assim que nutrientes essenciais não sejam adsorvidos, sendo então lixiviados.
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AMARAL, A.S.; ANGHINONI, I. & DESCHAMPS, F.C. Resíduos de plantas de cobertura e mobilidade dos produtos da dissolução do calcário aplicado na superfície do solo. R. Bras. Ci. Solo, 28:115-123, 2004.
BRADY, Nyle C. Natureza e propriedades dos solos. Trad. Antônio B. Neiva Figueiredo. 7ª edição. Rio de Janeiro: Livraria Freitas Bastos S.A., 1989. 898p.
Embrapa. Centro Nacional de Pesquisa de Solos (Rio de Janeiro, RJ). Manual de métodos de análise de solo. 2.ed. Rio de Janeiro, 1997. 212 p. (Embrapa – CNPS. Documentos, 1).
KAMPRATH, E.J. Exchangeable aluminum as a criterion for liming leached mineral soils. Soil Sci. Soc. Am. Proc. 34:252-254, 1970
MONIZ, A. C., (Coord.). Elementos de Pedologia. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1975. p. 149-167.
PEREIRA, M.G.; VALLADARES,G.S.; SOUZA, J.M.P.F.; PÉREZ, D.V.; ANJOS, L.H.C. Estimativa da acidez potencial pelo método SMP em solos do Estado do Rio de Janeiro. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.22, p.159-162, 1998. 
RAIJ, B. van et al. Análise química do solo para fins de fertilidade. Campinas: Fundação Cargil. 1987.170p
RAIJ, B. van. Fertilidade do solo e adubação. Piracicaba: Ceres; Potafos, 1991. 343p. 
TOMÉ JR., Juarez Barbosa. Manual para interpretação de análise de solo. Guaíba – Agropecuária, 1997. 247 p.
KIEHL, Edmar José. Manual de Edafologia. Relações Solo e Planta. São Paulo, Editora Agronômica Ceres, Ltda. 1979. 262p.
 
7. ANEXOS
LEITURAS
	LEITURAS
	LAP
	LAM
	CV
	Titulação H+ + Al3+ (Solução não tampão), em mL 
	0,25
	0,1
	0,05
	Titulação H+ + Al3+ (Solução tampão), em mL 
	3,6
	3,0
	2,1
	Ph
	4,1
	5,2
	7,0
CÁLCULOS
	CÁLCULOS
	LAP
	LAM
	CV
	Acidez trocável permanente no extrato meq (H+ + Al3+) em 100 mL
	0,02
	0,005
	0,000
	Acidez trocável permanente no solo Cmolc (H+ + Al3+) / dm3
	0,2
	0,05
	0,00
	Acidez trocável permanente e dependente no extrato meq (H+ + Al3+) em 75 mL
	0,12
	0,075
	0,0075
	Acidez permanente e dependente no solo Cmolc (H+ + Al3+) / dm3
	2,64
	1,65
	0,165
	Acidez trocável dependente de pH no solo Cmolc (H+ + Al3+) / dm3
	2,44
	1,6
	0,165