VALOR DE AZUL Va

O valor de azul - Va, conforme definido no Capítulo 4, expressão 4.1, é a quantidade de corante azul de metileno, expressa em ml de solução padrão ou, em 10-3_{g de azul de metileno,}

consumida por 1,0 g de amostra integral de solo. Assim, talvez a melhor forma de utilizar esse "valor" seja consorciá-lo à quantidade de fração ativa (argila) presente no solo, em um gráfico cartesiano, de maneira semelhante às apresentadas por Magnan e Youssefian(1989) e Pejon(1992).

Na Figura 5.7 são lançados os valores de azul versus a porcentagem de argila (< 0,005 mm). Os pontos estão codificados segundo seu comportamento previsto pela classificação MCT.

Porcentagem de Argila (Fração < 0,005 mm) Va 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 Laterítico Não Laterítico

Figura 5.7 - Porcentagem de argila (fração < 0,005 mm) versus Valor de Azul - Va.

Na Figura 5.7 está lançada também uma linha divisória, que separa solos de comportamento laterítico dos de comportamento não laterítico, arbitrada pelo autor e correspondente ao coeficiente de atividade igual a 11,0. Os de comportamento laterítico, segundo a MCT, têm a tendência de se situarem abaixo da linha arbitrada (CA = 11,0) e, os de comportamento não laterítico, acima desta linha. Nesta Figura, o coeficiente de atividade é a relação entre o valor da ordenada de um ponto e o valor da abscissa correspondente ou ainda, no caso da reta arbitrada, seu coeficiente angular, expresso em porcentagem.

Cabe observar que esta forma de apresentação, apesar de semelhante à utilizada por Pejon(1992), difere na maneira como é feita a separação entre solos de comportamento laterítico e os de comportamento não laterítico.

Pejon(1992) utilizou uma reta horizontal para efetuar esta separação (vide Figura 3.13, Capítulo 3), o que, na visão do autor, consiste em um equívoco. Ora, se se admite, a priori, que o consumo de corante se dá apenas (ou quase que exclusivamente) pela fração argila do solo (fração

ativa), para um mesmo tipo de argilo-mineral, o consumo deveria variar linearmente com a sua quantidade no solo. Assim sendo, esta reta divisória deve, necessariamente, passar pela origem (porcentagem de argila igual a zero implica em consumo igual ou muito próximo de zero).

Este tipo de apresentação pode ainda ser enriquecido, se for acrescido dos valores de azul correspondentes aos principais tipos de argilo-minerais exitentes. Isto pode ser feito através da transformação dos valores das superfícies específicas dos argilo-minerais, apresentados na Tabela 3.3, Capítulo 3, em valores correpondentes de Va ou CA (inclinação da reta que passa pela origem). Esta transformação pode ser feita utilizando-se a expressão 5.1:

S =A x N x C

M x 1000 (5.1)

onde:

S = superfície específica do argilo-mineral medida pelo azul de metileno, em m2_/g;

A = área da face do azul de metileno que é adsorvida pelo argilo-mineral, igual a 130 Å2_;

N = número de Avogadro;

C = concentração da solução padrão de azul de metileno (1 g/l); M = massa molecular do azul de metileno anidro (319,9g).

Através da expressão 5.1 tem-se que, para cada ml de solução padrão de azul de metileno consumida no ensaio, corresponde uma superfície específica (medida pelo azul de metileno) equivalente de 2,45 m2_{. Portanto, basta dividir as superfícies específicas listadas na Tabela 3.3 pelo}

valor 2,45 para transformá-las em coeficientes de atividade.

Se for considerado que o material a analisar é composto unicamente de fração argila (100% < 0,005 mm), o valor de azul (Va) é numericamente igual ao coeficiente de atividade (CA). Os coeficientes de atividade e os valores de azul assim obtidos são apresentados na Tabela 5.2, juntamente com os graus de atividades atribuidos, pelo autor, aos principais grupos de argilo- minerais, através de adaptação do que foi encontrado em LCPC(1979), Lan(1980), Lautrin(1987) e Magnan e Yossefian(1989). No caso do grupo dos Laterizados (incluindo os inertes), os valores referem-se ao CA = 11, tendo sido feito o cálculo inverso, a título de exemplo, para a determinação da superfície específica que o azul de metileno é capaz de medir nesses solos.

Deve-se ressaltar que os valores de superfície específica medidos pelo azul de metileno, no caso dos solos laterizados, difere dos obtidos pelos métodos tradicionais (é substancialmente menor) devido à impossibilidade do azul de metileno ser adsorvido pelos óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio livres (Casanova, 1986 e Mitchell et alii, 1950).

Com os dados apresentados na Tabela 5.2 pode-se definir três graus de atividade para os grupos de argilo-minerais, segundo seus coeficientes de atividade, a saber: muito ativos (CA > 80), ativos (11 < CA <80) e pouco ativos (CA < 11).

Os muito ativos abrangem argilo-minerais dos grupos das montmorilonitas, vermiculitas, etc. Os ativos, argilo-minerais dos grupos das caulinitas e/ou ilitas, ou ainda combinações destes com os de grupos mais ativos e de grupos menos ativos, desde que em proporções compatíveis com

o CA encontrado. Os pouco ativos abrangem desde materiais inertes até argilo-minerais laterizados ou ainda combinações entre estes e os de outros grupos mais ativos, desde que em proporções compatíveis, também, com o valor de CA (neste caso, pequenas proporções).

Tabela 5.2 - Valores de azul, Va e coeficientes de atividade, CA, em função da superfície específica medida pelo azul de metileno. Valores retirados de Lan(1980).

Grupos de Argilo-Minerais Superfície Específica (m2/g) CA (10-3g/g%) Va1 (10-3g/g) Grau de Atividade

Montmorilonitas 860 350 350 Muito Ativo

Vermiculitas2 _{200 82 82}

Ilitas 74 30 30 Ativo

Caulinitas 48 20 20

Laterizados3 _{27 11 11 Pouco Ativo}

1 - Valores de azul para 1 grama de fração argila. 2 - Superfície específica segundo LCPC(1979). 3 - Superfície específica para CA = 11.

Estabelecidos esses três graus de atividade, pode-se reconstruir o gráfico da Figura 5.7, conforme mostra a Figura 5.8, agora com maiores informações acerca das características preponderantes da fração argila presente nos solos.

Porcentagem de Argila (< 0,005 mm) Va 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00 LA LA' LG' NA NA' NG' NS' Pouco Ativos Ativos Muito Ativos

Figura 5.8 - Porcentagem de argila (< 0,005 mm) versus valores de azul. As amostras encontram-se codificadas segundo sua classe na MCT.

Na Figura 5.8 vêm-se 3 áreas, definidas pelas retas pontilhadas, que correspondem, de cima para baixo, aos valores de azul para argilo-minerais muito ativos (montmorilonitas, vermiculitas, etc), ativos (ilitas, caulinitas, etc) e pouco ativos (inertes, laterizados, etc). As duas primeiras áreas referem-se aos valores das superfícies específicas retirados da pesquisa bibliográfica e adaptados pelo autor, enquanto que a terceira, foi arbitrada de forma que englobe, da melhor maneira possível, os solos de comportamento laterítico, segundo dados obtidos da classificação MCT.

Para entender este gráfico, tome-se como exemplo o ponto de abscissa igual a 50% e ordenada igual a 50,3, correspondente ao solo proveniente da Serra de Ribeirão Bonito, origem EESC, conforme dados do Anexo 1. Ele situa-se na área correspondente a argilo-minerais muito ativos, o que indica que ele deve possuir montmorilonita, vermiculita ou ainda combinação destes com argilo-minerais de outros grupos. Essa amostra foi fotografada no microscópio eletrônico de varredura e as fotografias são apresentadas no Anexo 2, página 25. Pela simples inspeção das fotografias, verifica-se que a área fotografada mostra a estrutura de um argilo-mineral pertencente ao grupo das montmorilonitas (esmectitas).

Tomando-se mais dois exemplos: coordenadas (9,00 , 5,72) e (13,00 , 5,21) correspondentes, respectivamente, aos solos Castelo Branco Verde e Castelo Branco Rosa, origem EESC, conforme Anexo 1. O primeiro tem CA = 63,5 e situa-se na área que caracteriza argilo-minerais ativos e portanto, deve ter argilo-minerais do grupo das ilitas ou caulinitas não laterizadas ou ainda, combinação entre grupos que proporcionem CA compatível. Nesta amostra foi detectada a presença de mica (ilita), através da microscopia eletrônica de varredura, conforme pode ser verificado nas fotografias apresentadas nas páginas 22 e 23 do Anexo 2.

Já o segundo, com CA = 40,1, situa-se na mesma área do anterior (ativos) e as fotografias feitas no MEV revelam, entretanto, um magnífico "pacote" de caulinitas hexagonais muito bem formadas e de grandes dimensões (não laterizadas), também confirmando a previsão. Deve-se ainda levar em consideração que, ao fazer as fotografias, o autor ainda não sabia o que procurar, uma vez que os resultados dos ensaios de adsorção de azul de metileno não se achavam terminados, e ainda que, no caso desta amostra, o autor ficou tentado a fotografar esta área devido à sua beleza intrínseca.

Reconhece-se entretanto, que o resultado da microscopia eletrônica de varredura só assegura a existência de um determinado tipo de argilo-mineral no solo, se o operador conseguir localizá-lo e identificá-lo durante a busca. Caso contrário, não se pode dizer nada a respeito da sua presença ou ausência.

Isto posto, passa-se à discussão das divergências entre os resultados obtidos da classificação MCT e da atividade dos argilo-minerais presentes nos solos, inferida através dos ensaios de adsorção de azul de metileno. Este confronto será feito separando-se e analisando-se as amostras por origem. Assim, diminui-se o número de pontos a serem verificados a cada vez, tornando o gráfico %

de argila x Va mais "limpo" e, ao mesmo tempo, de uma certa maneira, trabalha-se com

5.4.4. DISCUSSÃO DOS RESULTADOS DA ADSORÇÃO DE AZUL DE METILENO