Recebido em 13/10/04; aceito em 10/3/05; publicado na web em 10/8/05 THERMODYNAMIC PARAMETERS FOR BORON ADSORPTION REACTION ON HIGHLY WEATHERED TROPICAL SOILS. The driving force of boron adsorption on some tropical soils was evaluated by means of thermodynamic parameters. The batch method was employed, and the reaction was monitored at different pH values. The Langmuir equation successfully fitted the experimental results and provided reasonable isotherm parameters. Boron adsorption increased as a function of the pH of the soil solution and the concentration of added boron. The reaction was favorable and proceeded spontaneously, being strongly exoergic, as indicated by a negative free energy (ΔG) and a separation factor (K R ) < 1. The boron adsorption phenomenon and the soilsolution interface were thermodinamically described using a theoretical model. Keywords: tropical soils; boron; adsorption. INTRODUÇÃOO boro é um elemento semi-metálico, considerado um micronutriente que atende aos critérios de essencialidade ao pleno desenvolvimento vegetal 1 . Seu comportamento químico é muito similar ao do silício e relativamente simples quando comparado com o de outros oxiânions 2 . Ao contrário de outros elementos com um número reduzido de elétrons e grande número de orbitais disponíveis para ligação química, aliado ao seu alto potencial de ionização, o boro elementar não é encontrado na natureza, porque está sempre combinado com o oxigênio para a formação de compostos covalentes. Espécies B 2 O 3 normalmente reagem com água para formar o ácido bórico [B(OH) 3 ], que atua como ácido fraco, tendendo a formar íons B(OH) 4 -pela incorporação de uma hidroxila à sua molécula 3 . A reação de formação do hidroxiborato é espontâ-nea, mas em solução aquosa, o boro existe quase que exclusivamente sob a forma não dissociada de ácido bórico, devido à sua pequena constante de dissociação (pK a =9,2) 4 . Em decorrência da neutralidade elétrica de sua forma predominante [B(OH) 3 0 ], o boro é um elemento extremamente móvel no solo e pode ser facilmente lixiviado. Fitotoxicidade por boro pode ocorrer por práticas inadequadas de fertilização, de irrigação e de aplicação de outros insumos agrícolas que contêm boro, tais como herbicidas e inseticidas. Mais recentemente, o descarte de resíduos efluentes de indústrias que empregam o ácido bórico e sais de borato na manufatura de vidros, de esmaltes cerâmicos e de ligas metálicas, tem aumentado o potencial de entrada do boro na cadeia alimentar humana, em concentrações que podem causar sérios riscos à saúde 5 , o que torna importante se conhecer o comportamento químico do boro sob os pontos de vista agronômico e ambiental.Quando o boro é liberado dos minerais do solo, mineralizado da matéria orgânica ou adicionado ao solo por meio de irrigação, fertilização ou descarte de resíduos, parte do elemento permanece na solução do solo e parte é adsorvida pela fase sólida do solo 6 . A mineralogia do adsorvente desempenha uma importante função na intensidade e no mecanismo de adsorção do boro 7,8 , ...

Highly weathered soils represent about 3 billion ha of the tropical region. Oxisols represent about 60% of the Brazilian territory (more than 5 million km 2 ), in areas of great agricultural importance. Soil organic carbon (SOC) can be responsible for more than 80% of the cation exchange capacity (CEC) of highly weathered soils, such as Oxisols and Ultisols. The objective of this study was to estimate the contribution of the SOC to the CEC of Brazilian soils from different orders. Surface samples (0.0 to 0.2 m) of 30 uncultivated soils (13 Oxisols, 6 Ultisols, 5 Alfisols, 3 Entisols, 1 Histosol, 1 Inceptisol, and 1 Molisol), under native forests and from reforestation sites from São Paulo State, Brazil, were collected in order to obtain a large variation of (electro)chemical, physical, and mineralogical soil attributes. Total content of SOC was quantified by titulometric and colorimetric methods. Effective cation exchange capacity (ECEC) was obtained by two methods: the indirect method-summation-estimated the ECEC i from the sum of basic cations (Ca+ Mg+ K+ Na) and exchangeable Al; and the direct ECEC d obtained by the compulsive exchange method, using unbuffered BaCl 2 solution. The contribution of SOC to the soil CEC M.R. Soares is affiliated with the

No abstract

Os efeitos do pH e da força iônica (I) sobre a adsorção de cobre (Cu) e a força direcional da reação em solos com cargas variáveis foram avaliados a partir de experimentos tipo "batch". Os resultados foram ajustados pelo modelo de Langmuir e, de acordo com as isotermas de adsorção, a afinidade de Cu (K L ) foi maior nas amostras do subsolo (0,061-0,468 L kg -1 ) do que na camada superficial (0,169-0,359 L kg -1 ). A adsorção máxima variou de 1114-2422 mg kg -1 (superfície) a 1002-1334 mg kg -1 (subsolo). Foi observada forte dependência da adsorção de Cu em relação ao pH nas amostras do subsolo, com nítido aumento da retenção de Cu (20-90%) no intervalo de pH do solo entre 4,0-5,0. A adsorção de Cu foi alterada pelo aumento da I e indicou diferentes mecanismos (esferas interna e externa) de retenção do metal. A reação foi favorável e espontânea, conforme indicado pelos valores negativos da variação da energia livre ( G) e pelo fator de separação K R < 1. A interface solo-solução e a adsorção de Cu foram termodinamicamente descritas por uma abordagem teórica. Adsorption reaction was favorable and spontaneous, as indicated by negative values of the free energy variation ( G) and the separation factor K R < 1. Soil-solution interface and Cu adsorption were also thermodynamically described by a theoretical approach. Effects of pH and ionic strength (I) on copper (Cu

Studies of the factors that enhance the corrosion resistance of electrodeposited Zn-Ni alloys are highly relevant due to these alloys' widespread industrial use as protective coatings for steel substrates. This paper reports on an investigation into the effect of the flow rate and the addition of gelatin to the plating bath on the corrosion resistance of Zn-Ni electrodeposits. An increase in the flow rate and gelatin content in the plating bath promoted an increase in the corrosion resistance of Zn-Ni deposit. This behavior cannot be explained in terms of composition because it involves the grain morphology of the electrodeposited alloy.

RESUMOO penetrômetro de impacto Stolf, em uso desde o seu lançamento em 1982, é um aparelho para medida da resistência do solo, tipo dinâmico. No projeto original, uma escala centimétrica, de profundidade, foi gravada na própria haste de penetração. O objetivo desse procedimento, na época, foi facilitar o entendimento pelos agricultores e permitir a leitura direta na haste de penetração, além de evitar peças adicionais. O objetivo do presente estudo foi incorporar ao projeto original uma régua em escala milimétrica, a fim de trazer a leitura da profundidade ao nível da visão do operador, evitando o agachamento, e aumentar a precisão da leitura. A utilização do equipamento e o procedimento para posicionar o zero da escala são descritos e esquematizados. Foi realizada comparação entre o equipamento original, com leitura na haste, e o equipamento proposto, com leitura na régua, avaliando-se quanto aos valores da resistência determinados e ao tempo de execução de um perfil de solo. A utilização do equipamento com leitura na régua resultou em um tempo médio 21 % menor (teste t, 1 %). Além de reduzir o tempo de amostragem, verificou-se a preferência de usuários pelo novo procedimento, em razão do maior conforto ao operador, sendo essa modificação finalmente incorporada ao modelo comercial. Fez-se um histórico do desenvolvimento da tecnologia do penetrômetro de impacto, sendo o presente estudo complementar à primeira modificação no projeto construtivo, que permaneceu inalterado por 30 anos.Termos de indexação: penetrômetro dinâmico de solo, régua de leitura em milímetros, operação, acurácia e custo.

-The objective of this work was to assess the effects of pH and ionic strength upon zinc adsorption, in three highly weathered variable charge soils. Adsorption isotherms were elaborated from batch adsorption experiments, with increasing Zn concentrations (0-80 mg L -1 ), and adsorption envelopes were constructed through soil samples reactions with 0.01, 0.1 and 1 mol L -1 Ca(NO 3 ) 2 solutions containing 5 mg L -1 of Zn, with an increasing pH value from 3 to 8. Driving force of reaction was quantified by Gibbs free energy and separation factor. Isotherms were C-, H-and L-type and experimental results were fitted to nonlinear Langmuir model. Maximum adsorption ranged from 59-810 mg kg ). Zinc adsorption was favorable and spontaneous, and showed sharply increase (20-90%) in the 4-6 pH range. No effect of ionic strength was observed at pH values below 5, because specific adsorption mechanisms predominated in the 3-5 pH range. Above pH 5, and in subsoil samples, Zn was adsorbed by electrostatic mechanisms, since ionic strength effect was observed. Despite depth and ionic strength effects, Zn adsorption depends mainly on the pH.Index terms: pH, adsorption envelope, adsorption isotherm, ionic strength, trace element. Adsorção de zinco em solos altamente intemperizadosResumo -O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do pH e da força iônica sobre a adsorção de zinco, em três solos altamente intemperizados, com predomínio de cargas variáveis. A partir de experimentos tipo "batch", foram elaboradas isotermas de adsorção, com quantidades crescentes de Zn (0-80 mg L ).A adsorção de Zn foi favorável e espontânea, e mostrou nítido aumento (20-90%) no intervalo de pH entre 4 e 6. Não houve efeito da força iônica nos valores de pH abaixo de 5, o que indica o predomínio de mecanismos de adsorção específica na faixa de pH 3-5. Acima de pH 5 e no subsolo, o Zn foi adsorvido por mecanismos eletrostáticos, já que foi observado efeito da força iônica. Apesar dos efeitos da profundidade e da força iônica, a adsorção de Zn depende principalmente do pH.Termos para indexação: pH, envelope de adsorção, isoterma de adsorção, força iônica, elemento-traço.

Quality reference values (QRV) for potentially toxic elements (PTE) in soils are established as a tool for prevention and monitoring of soil pollution. These values should be periodically revised in order to ensure soil safety for agricultural purposes. Brazil is market leader for several commodities; therefore, the safety of Brazilian soils is of worldwide strategic importance. The objective of this study was to determine the natural background concentrations and the QRV for As, Ba, Cd, Cr, Ni, Pb, Se, and Zn by investigating 30 representative pedotypes in the São Paulo State, one of the most important agro-industry economy at worldwide level. Multivariate statistical analysis was applied to determine the sources of PTE and their variability. The mean natural background concentrations of PTE in the soils were generally lower to those reported in literature. QRV, calculated for each element as the 75th and 90th percentiles, were lower (75th for As, Cd, Pb, and Zn), similar (75th for Ba, Cr, and Se) or above (90th for Ba, Cr, and Se and 75-90th for Ni) those previously proposed by the Brazilian environmental protection agencies. The results indicate that 75th percentile may be too restrictive. The PTE in the investigated soils appear to have comes mainly from two primary natural sources: a prevalent one of geogenic and a secondary of pedogenic origin. These results confirm the predominant natural source of selected PTE in the investigated soils, thus sustaining the possibility of using the data set to develop QRV for the State of São Paulo.