A Determinação de Oxido de Titanio em Fertilizante

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO (UFRJ)

CENTRO DE CIÊNCIAS MATEMÁTICAS E DA NATUREZA (CCMN)

INSTITUTO DE QUÍMICA (IQ-UFRJ)

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ANALÍTICA (DQA)

[pic 1]

Relatório 3:

Determinação de Fósforo e Potássio em fertilizante via Fotometria de Chama e Espectrofotometria no UV-Visível

Disciplina:

        Química Analítica Instrumental Experimental II

Docentes:

        Professora Fernanda Veronesi

        Professora Monica Padilha

Discentes:

Bianca Carvalho Dos Santos (DRE: 117048507)

Fernanda Lima De Azevedo Maia (DRE: 115153372)

Rio de Janeiro, 25 de outubro de 2022.

1. Introdução

O solo é extremamente importante para a agricultura, pecuária e extrativismo (European Environment Agency). Com o aumento da demanda de alimentos, em que alguns precisam de condições específicas para que a colheita seja feita, fez-se necessário o uso de fertilizantes, que são compostos químicos utilizados na agricultura convencional para aumentar a quantidade de nutrientes no solo e, consequentemente, aumentar a produtividade. Os principais problemas envolvidos no uso desses produtos são: degradação da qualidade do solo, poluição de fontes de água, poluição atmosférica e resistência de algumas espécies de insetos considerados pragas para as plantações. Segundo estatísticas apresentadas durante a Rio+20, o consumo de fertilizantes foi de 70 quilos por hectare, 1992, para 150 quilos por hectare, 2012 (IBGE).

Os fertilizantes nitrogenados estão entre os mais utilizados e são os que causam maior impacto ambiental (Associação Internacional de Fertilizantes – IFA). Além do nitrogênio, fósforo e potássio também constituem a composição dos fertilizantes presentes no mercado, em que ambos exigem manejos diferenciados. O fósforo (P) é considerado um nutriente de baixa mobilidade no solo devido à sua fixação pelos minerais de argila, estando presente em solos tropicais. Dessa forma, como o Sistema de Plantio Direto é caracterizado pelo não revolvimento do solo, o fósforo perde contato com coloides organo-minerais provocando a diminuição das reações de adsorção (LOPES et al., 2004). O potássio (K) do solo é dividido em: K na solução do solo (Ks); K trocável (Kt); K não trocável (Knt) e K total (KT) extraído com HF. Essas formas estão em equilíbrio no solo, em que o equilíbrio mais importante ocorre entre o K trocável e o K solução, sendo as fontes imediatas de potássio para as plantas (CURI et al., 2005).

Para a determinação desses dois elementos, utilizou-se da técnica de fotometria de chama e UV-Visível. O fotômetro de chama analisa a amostra contendo íons metálicos inserindo-a em uma chama, que detecta a quantidade de radiação emitida pelas espécies atômicas, ou iônicas, excitadas. Já o UV-Visível é composto por uma fonte de luz; um monocromador; e um detector. A absorção é medida em relação a razão entre luz emitida pela fonte e a luz transmitida pela amostra, que pretende determinar K e PO43-.

Logo, a partir da necessidade do controle desses elementos, é preciso utilizar o fertilizante adequado em concentrações de fósforo e potássio.

1. Objetivo

Determinar as concentrações de fósforo e potássio em fertilizante da marca Forth Frutas através da técnica de fotometria de chama e espectrometria no UV-Visível.

1. Procedimento

3.1. Preparo da amostra de fertilizante

Em um becker de 100 mL, mediu-se uma massa de 0,2516 g da amostra do fertilizante. A este béquer, adicionou-se 50 mL de H2O, deixando-o em banho ultrassônico durante 30 minutos. Posteriormente, transferiu-se, de forma quantitativa, o conteúdo do béquer para um balão volumétrico de 100 mL que foi avolumado e devidamente homogeneizado, gerando a solução principal da amostra.

1. Curva analítica para determinação de potássio

A curva analítica foi preparada a partir de uma solução padrão de potássio de 1000 mg/L. Adicionou-se alíquotas deste padrão em cinco balões volumétricos de 50 mL de modo a gerar soluções de 10, 20, 30, 40 e 50 mg/L.  

1.  Curva analítica para determinação de fosforo

A curva analítica foi preparada a partir de uma solução padrão de fosforo de 1000 mg/L. Adicionou-se alíquotas deste padrão em cinco balões volumétricos de 25 mL de modo a gerar soluções de 2, 4, 6, 8 e 10 mg/L. Para o desenvolvimento da cor, foram adicionados 3 mL de ácido nítrico (HNO3) concentrado, com adição de um pouco de água logo em seguida, 3 mL de solução de vanadato a 10 % e 3 mL de solução de molibdato a 10%. Também fora preparado um branco contendo todas

1.  Análise no Fotômetro de Chamas

Para a determinação de potássio via fotômetro, uma alíquota de 5000 µL foi retirada da solução principal e transposta para um balão volumétrico de 50 mL (atentando-se para que fosse retirado somente o sobrenadante), que foi levado ao fotômetro para leitura. Os balões referentes à curva analítica também foram submetidos ao fotômetro de chamas.

1.  Análise no Espectrômetro UV-Visível

Para determinar o comprimento de onda onde a amostra possui um máximo de absorção (A), realizou-se a leitura no UV-Visível do ponto central da curva analítica, sendo o mesmo submetido a uma análise de varredura entre 340 e 410 nm.

Para a determinação de fósforo na amostra via espectrometria no UV-Visível, uma alíquota de 900 µL foi retirada da solução principal e transposta para um balão volumétrico de 25 mL (atentando-se para que fosse retirado somente o sobrenadante). Para o desenvolvimento da cor, a este mesmo balão foram adicionados 3 mL de ácido nítrico (HNO3) concentrado, 3 mL de solução de vanadato a 10 % e 3 mL de solução de molibdato a 10%. Em seguida, cerca de 2 mL da solução foi vertida a uma cubeta de plástico para a leitura no UV-Visível. Os padrões e o branco também foram submetidos à leitura no UV-Visível.