Adsorção de zinco por solos com remoção da matéria orgânica e de óxidos de ferro e de alumínio

Abstract

A utilização de isotermas para estimar os parâmetros relacionados à adsorção de íons por solos vem sendo feita desde longa data. Inicialmente, os estudos abordavam apenas a adsorção de ânions como o fosfato, passando, posteriormente, a enfatizar também a adsorção de cátions metálicos. Uma das vantagens da utilização das isotermas de adsorção, em particular do modelo de Langmuir, é a facilidade com que seus parâmetros, capacidade máxima de adsorção (b) e constante relacionada com a energia de ligação (a), podem ser obtidos. Os solos diferem bastante quanto aos teores de micronutrientes, possuindo propriedades que interferem diretamente no comportamento de cada elemento. Por isso, é interessante que se considere cada elemento em separado, para colocar em destaque os princípios da interação solo-nutriente. Considerando que fatores ambientais podem afetar diretamente a mobilidade e disponibilidade do zinco, verificou-se a adsorção desse metal em amostras originais de solos e após serem removidas as frações matéria orgânica, óxidos de ferro amorfos e cristalinos e óxidos de alumínio. Foram consideradas as influências da fração argila, matéria orgânica e capacidade de troca catiônica (CTC) na adsorção. As amostras de solos foram equilibradas com 14 concentrações de zinco, com pH inicial entre 5,8 e 6,0 e temperatura ambiente. Os valores obtidos da capacidade máxima de adsorção e da constante relacionada com a energia de ligação do íon zinco pelas amostras originais foram diferentes em cada solo. A extração da matéria orgânica reduziu a capacidade máxima de adsorção e a constante relacionada com a energia de ligação da maioria das amostras, enquanto o efeito produzido pela extração de óxidos de ferro e de alumínio variou em cada caso estudado. Os teores de óxidos de ferro e de alumínio, bem como a CTC efetiva, apresentaram correlação com a capacidade máxima de adsorção do zinco.The use of isotherms to estimate the parameters related to the adsorption of ions by soils has been carried out for a long time. Initially, the studies dealt only with the adsorption of anions such as phosphate, and then, later, to emphasizes also the adsorption of metallic cations. One of the advantages of using the adsorption isotherms, in particular the Langmuir model, is the ease of which the parameters, maximal capacity of adsorption (b) and the constant related to the bonding energy (a), can be obtained. The soils differ considerably as to the contents of micronutrients, possessing proprieties that act directly on the behavior of each element. For this reason, it is interesting to consider each element separately, to stress the principles of soil-nutrient interaction. Taking into account that environmental factors may affect directly the mobility and availability of zinc, the adsorption of this metal in original soil samples, and after removal of organic matter fractions, amorphous and crystalline iron oxides and aluminum oxides, was investigated. The influence of the sand fraction, organic matters and ion exchange capacity (CEC) on adsorption was taken into account. The soil samples were equilibrated with 14 concentrations of zinc, with initial pH between 5.8 and 6.0 and room temperature. The values obtained for maximal capacity of adsorption and the constant related to the bonding energy of the zinc ion to the original samples were different for each soil. The extraction of the organic matter reduced the maximal capacity of adsorption and the constant related to the bonding energy for most samples, whereas the effect produced by the removal of the iron and aluminum oxides varied for each case investigated. The contents of iron and aluminum oxides, as well as the effective CEC, exhibited correlation with the maximal capacity of adsorption of zinc.