Dimensão fractal de ácidos húmicos por meio de Turbidimetria

Abstract

A aplicação de fractais tem sido considerada como a mais adequada altemativa para representar a desordem estrutural de partículas de ácidos hímúcos (AH). A presença de fractais implica que o sistema pode ser decomposto em partes, em que cada uma, subsequentemente, é cópia do todo, A determinação da dimensão fractal (D) destas partículas foi conseguida pela utilização de hubidimetria, em que suspensões diluídas de Humato-Na comercial e de AH extraídos de solos foram analisados por espectrofotometria. O timdamemto matemático utilizado foi a lei de potência τ∞λβ, em que β < 3 indica a presença de fractal de massa (Dm), 3 < β ≤ 4 indica fractal de supelficie (Ds) e B≅3 indica não-fractal (NF). A estrutura cuja escala de massa e superfície são as mesmas e caracterizada como Dm, enquanto aquela cuja escala de superfície é a mesma é caracterizada como Ds. A determinação da declividade das retas (B) por meio do gráfico (logτ vs logλ) permitiu a obtenção de D. Os resultados mostraram que os valores de “D” modificaram com a variação do pH (3,0 5; 0 e 7,0) e o tempo de agitação (l, 3, 8, 12 e 24 h), e a maioria das amostras apresentaram Ds. A presença de NF foi observada em AH- Latossolo (pH 5,0 e 7,0 após 24 h) e AH-Podzol (pH 7,0 após 8 h). Em geral, a tendência observada foi a diminuição no valor de “D” com o aumento do pH. Em relação ao tempo de agitação, também percebeu-se diminuição de “D” com o aumento do tempo. A modificação na conformação de partículas húmicas, observada pela variação nos valores de “D”, é esperada quando existem diferenças na origem das amostras ou alterações nas condições expeximentais.

Fractal application has been considered the best alternative tool to represent the structural orderliness of humic acid (HA) particles. The presence of fractals indicates that the system may be decomposed in parts, each part being a copy of the whole. The determination of fractal dimension (D) of these particles was achieved by the turbidimetric technique where diluted solutions of commercial humate-Na and soil HA were analyzed by spectrophotometry. The mathematical base used was the potential low τ∞λβ, where β < 3 means the presence of mass fractal (Dm); 3<β≤4 means the surface fractal (Ds) and β ≅ 3, means non-fractal (NF). The structure with the same mass and surface scale was characterized as Dm, and when the surface scale is the same, the structure is characterized as Dm. The slope of the curves (β) was taken from the graphics (logτ vs logλ) to obtain D. The results show that the values of D changed according to pH (3.0, 5.0 e 7.0) and time of reaction (1, 3,8, 12 and 24h). Most of the samples presented D,. The presence of NF was observed in HA-Latosol (pH 5.0 and 7.0) after 24 h of reaction and HA Spodosol (pH 7.0 afier 8 h of reaction). In general, the value of D decreased with the increment of pH and time of reaction. The changes in the conformation of humic particles observed by the variation of D values are expected to occur when there are differences in the origin of the sarnples or changes in the experimental conditions.