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Química e Mineralogia do Solo • Rev. Bras. Ciênc. Solo 25 (2) • Jun 2001 • https://doi.org/10.1590/S0100-06832001000200003   copiar

Efeito do pH na adsorção-dessorção de chumbo em Latossolos brasileiros

Lead adsorption-desorption in Brazilian Oxisols as a function of pH

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Resumos

Reações de adsorção-dessorção de chumbo em solos são influenciadas por atributos de superfície dos colóides dos solos e pela composição da solução do meio. Este estudo avaliou o efeito do pH sobre a adsorção-dessorção de chumbo em Latossolos brasileiros. Amostras do horizonte A de cada solo, suspensas em Ca(NO3)2 5 mmol L-1, foram tituladas com HNO3 7 mmol L-1 ou solução saturada de Ca(OH)2, para que fosse atingido o valor de pH estipulado em cada experimento (4,5, 5,5 e 6,5). Atingido o pH de equilíbrio, as amostras foram equilibradas com Pb(NO3)2, com vistas em obter uma concentração final de 0,15 mmol L-1 (relação solo:solução 1:100; força iônica 15 mmol L-1), por um período de 72 h. A dessorção foi realizada em Ca(NO3)2 5 mmol L-1, pH 5,5. O aumento do pH de 4,5 para 6,5 causou aumento da adsorção de até 16,7 vezes, um aumento médio de 2,9 vezes de pH 4,5 para 5,5; 1,4 vez de pH 5,5 para 6,5 e 4,2 vezes de pH 4,5 para 6,5. A relação Pb adsorvido/Pb adicionado foi, em média, de 0,33 para pH 4,5; 0,75 para pH 5,5 e 0,94 para pH 6,5. A fração média de Pb dessorvido (Pb dessorvido/Pb adsorvido) decresceu de 0,36 a pH 4,5, para < 0,06 a pH 6,5. O efeito dos atributos do solo sobre a adsorção-dessorção de chumbo decresceu quando o pH aumentou, evidenciado por uma maior diferenciação na quantidade adsorvida pelos solos em valores mais baixos de pH. A adsorção de Pb foi positivamente correlacionada (e geralmente a fração dessorvida foi negativamente correlacionada) com área superficial específica, CTC a pH 7,0, teores de caulinita, hematita, Fe2O3 extraídos pelo ditionito-citrato-bicarbonato de sódio e oxalato ácido de amônio e SiO2 e Fe2O3 extraídos pelo ataque sulfúrico. O fato de considerável fração de chumbo permanecer adsorvida em pH 4,5 mostra a reduzida disponibilidade deste metal em Latossolos, mesmo em baixos valores de pH.

metal pesado; solos tropicais; poluição

Adsorption-desorption reactions of lead in soils are affected by surface chemistry and solution composition. This study evaluated the effect of pH upon lead adsorption-desorption by A-horizon samples of Brazilian Oxisols. Soil suspension was previously titrated with either 7 mmol HNO3 or saturated Ca(OH)2 to determine the amount of acid or base necessary for pH adjustment. The effect of pH on Pb adsorption was evaluated after a 72 h-reaction of the soil samples with 0.15 mmol L-1 Pb(NO3)2 at pH 4.5, 5.5, and 6.5, using Ca(NO3)2 as the background solution (soil:solution ratio 1:100; ionic strength 15 mmol L-1). Lead desorption was measured after a 72 h-reaction of the soil samples with 5 mmol L-1 Ca(NO3)2 at pH 5.5. Increasing pH from 4.5 to 6.5 caused adsorption to increase up to 16.7 times, with an average of 2.9 times increase from pH 4.5 to 5.5, 1.4 times increase from pH 5.5 to 6.5 and 4.2 times increase from pH 4.5 to 6.5. The ratio Pb adsorbed/Pb added averaged 0.33 at pH 4.5, 0.75 at pH 5.5, and 0.94 at pH 6.5. The fraction of Pb desorbed (Pb desorbed/Pb adsorbed) decreased as the previous adsorption-pH value increased, averaging 0.36 at pH 4.5, 0.22 at 5.5, and < 0.06 at pH 6.5. The effect of soil properties upon Pb adsorption-desorption decreased as pH increased. Lead adsorption was positively correlated (and generally fractional desorption was negatively correlated) with specific surface area, kaolinite, hematite, oxalate- and DCB-Fe, and sulfuric acid digestion-Si and -Fe contents. The fact that a considerable fraction of Pb still remained adsorbed at pH 4.5 is noteworthy, as this may reduce lead availability in Oxisols even at low pH.

heavy metal; tropical soils; pollution

SEÇÃO II - QUÍMICA E MINERALOGIA DO SOLO

Efeito do pH na adsorção-dessorção de chumbo em Latossolos brasileiros(1 (1 ) Extraído da Tese de Mestrado apresentada pelo primeiro autor à Universidade Federal de Lavras - UFLA. Financiado por FAPEMIG e CNPq. )

Lead adsorption-desorption in Brazilian Oxisols as a function of pH

M. A. P. PierangeliI; L. R. G. GuilhermeII; N. CuriII; M. L. N. SilvaII; L. R. OliveiraIII; J. M. LimaII

IDoutoranda em Solos e Nutrição de Plantas, Universidade Federal de Lavras - UFLA. Caixa Postal 37, CEP 37200-000 Lavras (MG). Bolsista da FAPEMIG. E-mail: mapp@ufla.br

IIProfessor do Departamento de Ciência do Solo, UFLA. Bolsista do CNPq. E-mails: guilherm@ufla.br; niltcuri@ufla.br; marx@ufla.br; jmlima@ufla.br

IIIGraduando de Engenharia Agrícola, UFLA. Bolsista de Iniciação Científica do CNPq. E-mail: leyser@ufla.br

RESUMO

Reações de adsorção-dessorção de chumbo em solos são influenciadas por atributos de superfície dos colóides dos solos e pela composição da solução do meio. Este estudo avaliou o efeito do pH sobre a adsorção-dessorção de chumbo em Latossolos brasileiros. Amostras do horizonte A de cada solo, suspensas em Ca(NO3)2 5 mmol L-1, foram tituladas com HNO3 7 mmol L-1 ou solução saturada de Ca(OH)2, para que fosse atingido o valor de pH estipulado em cada experimento (4,5, 5,5 e 6,5). Atingido o pH de equilíbrio, as amostras foram equilibradas com Pb(NO3)2, com vistas em obter uma concentração final de 0,15 mmol L-1 (relação solo:solução 1:100; força iônica 15 mmol L-1), por um período de 72 h. A dessorção foi realizada em Ca(NO3)2 5 mmol L-1, pH 5,5. O aumento do pH de 4,5 para 6,5 causou aumento da adsorção de até 16,7 vezes, um aumento médio de 2,9 vezes de pH 4,5 para 5,5; 1,4 vez de pH 5,5 para 6,5 e 4,2 vezes de pH 4,5 para 6,5. A relação Pbadsorvido/Pbadicionado foi, em média, de 0,33 para pH 4,5; 0,75 para pH 5,5 e 0,94 para pH 6,5. A fração média de Pb dessorvido (Pbdessorvido/Pbadsorvido) decresceu de 0,36 a pH 4,5, para < 0,06 a pH 6,5. O efeito dos atributos do solo sobre a adsorção-dessorção de chumbo decresceu quando o pH aumentou, evidenciado por uma maior diferenciação na quantidade adsorvida pelos solos em valores mais baixos de pH. A adsorção de Pb foi positivamente correlacionada (e geralmente a fração dessorvida foi negativamente correlacionada) com área superficial específica, CTC a pH 7,0, teores de caulinita, hematita, Fe2O3 extraídos pelo ditionito-citrato-bicarbonato de sódio e oxalato ácido de amônio e SiO2 e Fe2O3 extraídos pelo ataque sulfúrico. O fato de considerável fração de chumbo permanecer adsorvida em pH 4,5 mostra a reduzida disponibilidade deste metal em Latossolos, mesmo em baixos valores de pH.

Termos de indexação: metal pesado, solos tropicais, poluição.

SUMMARY

Adsorption-desorption reactions of lead in soils are affected by surface chemistry and solution composition. This study evaluated the effect of pH upon lead adsorption-desorption by A-horizon samples of Brazilian Oxisols. Soil suspension was previously titrated with either 7 mmol HNO3 or saturated Ca(OH)2 to determine the amount of acid or base necessary for pH adjustment. The effect of pH on Pb adsorption was evaluated after a 72 h-reaction of the soil samples with 0.15 mmol L-1 Pb(NO3)2 at pH 4.5, 5.5, and 6.5, using Ca(NO3)2 as the background solution (soil:solution ratio 1:100; ionic strength 15 mmol L-1). Lead desorption was measured after a 72 h-reaction of the soil samples with 5 mmol L-1 Ca(NO3)2 at pH 5.5. Increasing pH from 4.5 to 6.5 caused adsorption to increase up to 16.7 times, with an average of 2.9 times increase from pH 4.5 to 5.5, 1.4 times increase from pH 5.5 to 6.5 and 4.2 times increase from pH 4.5 to 6.5. The ratio Pbadsorbed/Pbadded averaged 0.33 at pH 4.5, 0.75 at pH 5.5, and 0.94 at pH 6.5. The fraction of Pb desorbed (Pbdesorbed/Pbadsorbed) decreased as the previous adsorption-pH value increased, averaging 0.36 at pH 4.5, 0.22 at 5.5, and < 0.06 at pH 6.5. The effect of soil properties upon Pb adsorption-desorption decreased as pH increased. Lead adsorption was positively correlated (and generally fractional desorption was negatively correlated) with specific surface area, kaolinite, hematite, oxalate- and DCB-Fe, and sulfuric acid digestion-Si and -Fe contents. The fact that a considerable fraction of Pb still remained adsorbed at pH 4.5 is noteworthy, as this may reduce lead availability in Oxisols even at low pH.

Index terms: heavy metal, tropical soils, pollution.

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LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em março de 2000

Aprovado em dezembro de 2000

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  • (1
    ) Extraído da Tese de Mestrado apresentada pelo primeiro autor à Universidade Federal de Lavras - UFLA. Financiado por FAPEMIG e CNPq.

    • Datas de Publicação

    • Publicação nesta coleção
      02 Out 2014
    • Data do Fascículo
      Jun 2001

    Histórico

    • Aceito
      Dez 2000
    • Recebido
      Mar 2000
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