Parâmetros termodinâmicos da reação de adsorção de boro em solos tropicais altamente intemperizados

Abstract

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 , ...

Biosorption and removal of chromium from water by using moringa seed cake (Moringa oleifera Lam.)

“…39 The Gibbs free energy (ΔG), enthalpy (ΔH), and entropy (ΔS) were calculated from Equations 13 and 14:…”

Adsorção de boro em solos ácricos em função da variação do pH

“…A equação de Langmuir é atrativa por fornecer os coeficientes que quantificam a capacidade de adsorção máxima (Ads máx ) e a energia de ligação (K L ) e teve seu emprego bem sucedido na descrição da adsorção de B por (hidr)óxidos de Fe e de Al (Prodromou, 2004), por minerais de argila (Singh & Mattigod, 1992), pela matéria orgânica (Gu & Lowe, 1990;Arora et al, 2002) e por vários tipos de solo (Elrashidi & O´Connor, 1982;Alleoni et al, 1998;Valladares et al, 1998;Alleoni & Camargo, 2000;Azevedo et al, 2001;Chaudhary & Shukla, 2004;Soares et al, 2005 A caracterização química foi feita em amostras de terra fina seca ao ar (TFSA), passadas em peneira de malha de 2 mm, conforme métodos descritos por Camargo et al (1986) e apresentados por Soares et al (2005). O pH foi potenciometricamente determinado em supensões de H 2 O e de KCl 1 mol L -1 com relação solo:solução 1:2,5, e a diferença ΔpH = pH KCl -pHH 2 O foi usada como estimativa do balanço de cargas (Mekaru & Uehara, 1972 (Alleoni & Camargo, 1994).…”

“…Experimentos de adsorção do tipo "batch" foram realizados para determinar a quantidade de boro adsorvido (Soares et al, 2005). A 2,0 g de TFSA foram adicionados 20 mL de solução de NaCl 0,01 mol L -1 contendo 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,2; 1,6; 2,0; e 4,0 μg mL -1 de B, na forma de ácido bórico.…”

Torta de filtro e turfa na mitigação de solo contaminado com resíduo de sucata rico em boro

“…O local de coleta desse solo, com área de aproximadamente 3 ha, foi contaminado em razão de descarte de resíduo de sucata metálica rica em boro. O B está associado às ligas metálicas, tendo ampla aplicabilidade na metalurgia (SOARES et al, 2005). A área foi interditada pelo órgão ambiental e, logo após a interdição, foi feita a aplicação de 10 t ha -1 de calcário dolomítico ao solo, elevando o seu pH para 7,5.…”