Determinação de Al – Métodos Especiais

Para a determinação das formas de alumínio foram usados os métodos colorimétricos do violeta de pirocatecol e o do alaranjado de xilenol e a técnica de espectrometria de emissão por plasma (ICP-OES).

3.3.1. Violeta de pirocatecol

O método do violeta de pirocatecol (PCV) é um método espectrofotométrico que utiliza como reagente o violeta de pirocatecol, possibilitando a discriminação das formas monoméricas e totais do alumínio. Desta forma pode-se quantificar os teores de alumínio efetivamente tóxicos (Al monomérico) bem como os teores totais, incluindo Al que pode vir a ser tóxico aos vegetais (toxidez potencial).

O violeta de pirocatecol é um agente quelante para alguns metais, sendo formado um complexo com o alumínio, que é muito solúvel em água. Este complexo possui o máximo de absorção na região do visível (580 nm) e o método é menos sensível a interferências, como a complexação pelas substâncias húmicas (Quitela, 1993).

O alumínio foi extraído do solo com solução de KCl 1 mol L-1, na relação 1:10 (solo:solução), mediante agitação por 3 minutos e repouso por pernoite (˜ 12h). O sobrenadante foi, então, recolhido e utilizado para a quantificação do Al total e do Al monomérico de acordo com o seguinte protocolo:

a) Determinação do alumínio total

Em 3,5 ml de amostra ou solução padrão, adicionou-se 0,1 ml de mascarante de ferro (0,1 g de 1.10 fenantrolina + 10 g de hidroxilamida diluídos em água ao volume final de 100 ml), 0,2 ml de PCV (0,0966 g de PCV diluídos em água ao volume final de 50 ml).

Homogeneizou-se a solução e foi adicionado 1,0 ml de tampão (21,03 g de hexametilenotetramina diluído em água ao volume final de 100 ml). Tornou-se a homogeneizar a solução e, após 1 hora, foi adicionado 50 µL de HCl concentrado. Decorrido, novamente, o tempo de 1 hora foi feita à leitura da absorvância em espectrofotômetro modelo Spectrumlab 22PC a 577 nm.

b) Determinação do alumínio monomérico

Para a determinação do alumínio monomérico a marcha analítica foi igual à descrita para a determinação do alumínio total, porém, adicionou-se o ácido logo após o tampão, foi então feita a homogeneização e a solução deixada em repouso por 1 hora, após fez-se a leitura em espectrofotômetro modelo Spectrumlab 22PC a 577 nm.

3.3.2. Alaranjado de xilenol

O alaranjado de xilenol é um excelente indicador complexométrico e um reagente potenciométrico para a determinação de muitos íons metálicos, inclusive o alumínio (Otomo, 1963). Devido ao reduzido número de operações e a sua estabilidade e precisão é facilmente utilizável, tanto para análise em série como para amostras isoladas, permanecendo estável num período de 18 a 120 h, mesmo em condições de temperatura ambiente (Duriez, 1982).

Reagentes e preparo de soluções a) Álcool etílico p.a., mínimo 99,5% v/v.

b) Solução estoque de alaranjado de xilenol (sal tetrassódico) 0,2 mmol L-1, em tampão acetato de sódio/ácido acético, em pH 3,4. Dissolver 0,16 g (± 0,01 g) de alaranjado de xilenol em 50 ml de água deionizada e transferir quantitativamente para balão de 1 L com mais 100 ml de água deionizada. Separadamente, em um béquer de 1 L, adicionar 50 g de acetato de sódio p.a., dissolver em cerca de 300 ml de água deionizada, acrescentar lentamente 450ml de ácido acético glacial e homogeneizar. Verificar o pH, que deve estar na faixa de 3,4 ± 0,1. Se não estiver ajustar para esta faixa, utilizando gotas de HCl 1 mol L-1 ou adicionar porções de aproximadamente 0,1 g de acetato de sódio até atingir o intervalo desejado de pH. Em seguida, transferir quantitativamente a solução-tampão (ácido acético/acetato de sódio) para o balão volumétrico de 1 L que contém a solução de alaranjado de xilenol, adicionar 1 ml de clorofórmio (CHCl3) como preservante e completar o volume

com água. Homogeneizar cuidadosamente e armazenar sob refrigeração, em frasco de polietileno.

c) Solução etanólica de alaranjado de xilenol. Transferir, com proveta, 520 ml de etanol para um balão de 1 L, adicionando a seguir 200 ml da solução-estoque de alaranjado de xilenol em tampão ácido acético/acetato de sódio. As soluções devem ser colocadas exatamente nesta ordem para facilitar a homogeneização. Completar o volume para 1 L de água deionizada, lentamente e com agitação. Deixar em repouso por 30 minutos antes de usar.

Procedimento

a) Transferir uma alíquota de 1 ml de extrato de solo para frascos plásticos de 100 ml. Proceder igualmente com as soluções-padrão de trabalho.

b) Com o dispensador adicionar 25 ml da solução de alaranjado de xilenol. Homogeneizar. Deixar em repouso por duas horas.

c) Realizar as leituras no espectrofotômetro UV - Vis, em 555 nm, iniciando-se pelas soluções padrão.

A solução 0,5 % (m/v) de alaranjado de xilenol foi preparada a partir da dissolução de 2,5 g do sal tetrassódico em 500 ml de água. Adicionou-se 2 ml de clorofómio e algumas gotas de uma solução de HCl 2 mol L-1 até obter-se uma solução de cor alaranjada e límpida.

A adição de clorofómio evita o aparecimento de microrganismos, já a adição de HCl é feita para ajuste do pH para um valor adequado ao desenvolvimento da reação. A solução de alaranjado de xilenol deve ser mantida sob refrigeração (Santos, 1991; Coscione, 2001).

Os espectros das soluções resultantes foram registrados 2 horas após a mistura dos reagentes.

A curva de calibração foi ajustada de acordo com a Figura 6 abaixo.

y = 117,03x2 + 40,561x + 0,7031 R2 = 0,9917 0 5 10 15 20 25 30 35 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 ABSORVÂNCIA CAl no Solo, mg/L

Figura 6: Ajuste da curva de calibração para a determinação do alumínio. 3.3.3. Espectrometria de emissão por plasma

O teor de Al foi também quantificado pela técnica de espectrometria de emissão por plasma acoplado indutivamente (ICP-OES). Para isso, utilizou-se o equipamento Perkin- Elmer modelo OPTIMA 3000 da Embrapa-Solos, cujas condições de operação foram as seguintes: potência de radiofreqüência de 1500W, vazão de argônio para o plasma de 15 L min-1, vazão de argônio auxiliar de 0,5 L min-1, vazão de argônio para o nebulizador de 0,7 L min-1 e taxa de aspiração da amostra de 2,0 mL min-1.

Todas as amostras foram analisadas em triplicata e todos os passos analíticos foram controlados através do programa de computação ICP WinLab instalado em um computador Pentium. O sistema de nebulização utilizado foi o ultra-sônico a partir de equipamento CETAC modelo U-5000AT+.

A concentração dos elementos foi determinada com base em curva analítica obtida por diluição adequada do padrão analítico multielementar IV da Merck (diluído em HNO3 1mol

L-1) e pelas respectivas áreas dos picos das linhas de emissão selecionadas, as quais foram: Mn – 257,605nm; Fe – 238,199nm; Al – 308,211nm.