Redução da Matéria Orgânica por Oxirredutimetria

Introdução

O carbono no solo pode estar na forma inorgânica (carbonato, bicarbonato e dióxido de carbono). Em solos ácidos que não tenham recebido calagem recentemente as quantidades de C inorgânico são insignificantes. O C orgânico do solo é encontrado na biomassa dos microrganismos, no húmus estabilizado, nos resíduos vegetais e animais em diferentes estágios de decomposição e em materiais inertes como carvão vegetal ou mineral. Assim, para os solos ácidos, determina-se o carbono total do solo assumindo-se que este seja o C orgânico (http://webgiz.faculdadevertice.com.br, 2015).

O C total dos solos agrícolas varia em geral de 0,2 a 5,0 dag / kg sendo que, nos solos ácidos, a maior parte dele encontra-se na forma orgânica. No entanto, os teores de C no solo podem variar de pequena proporção em solos arenosos até 40 a 50 dag / kg em depósitos turfosos (http://webgiz.faculdadevertice.com.br, 2015).

O C total do solo pode ser determinado por oxidação a seco ou úmida. Na oxidação a seco mede-se o CO2 produzido pela combustão do solo. Apesar se ser o método mais preciso ele requer equipamentos especiais. A oxidação por via úmida é a mais utilizada devido a simplicidade e o requerimentos de poucos equipamentos. Neste método o C do solo é oxidado por uma solução oxidante, assumindo-se que todo o C do solo esteja em um estado de oxidação zero (C0), o que não é verdadeiro. O método de uso mais difundido é o de Walkley - Black, que utiliza o dicromato (Cr2O72-) (Cr VI) em meio ácido como oxidante. Assume-se que a reação de oxidação seja:

   Cr2O7 + 3C + 16H+ <-> 4Cr 3+ + 3CO2 + 8H2O                               (1)

A dosagem pode ser feita por meio da determinação colorimétrica do Cr3+ formado, ou por meio da titulação do dicromato remanescente da oxidação, quando este é colocado em excesso. A titulação do dicromato é feita com uma solução de Iodo reduzido em meio ácido, empregando-se como indicador difenilamina ou ferroin, conforme a reação:

    Cr2O7-2 + 6I- + 14H+ <-> 3I + 2Cr3+ + 7H2O                                 (2)

Este método sofre influência de elementos que podem ser facilmente oxidados, causando superestimação, ou facilmente reduzidos como MnO2, que causam subestimação. No entanto, em solos oxidados estas interferências não são apreciáveis. Além disso, carbonato e bicarbonato não interferem (http://webgiz.faculdadevertice.com.br, 2015).

Considerando-se que, em média, a matéria orgânica do solo tenha 58 % de carbono, estima-se o teor de matéria orgânica do solo multiplicando-se o teor de C por 1,72 (100 / 58), sendo este denominado de fator de ‘”Van Bemmelen”. No entanto, há indicações de que este fator deva ser de 1,9 e de 2,5 para amostras superficiais e de subsolo, respectivamente. Recomenda-se, portanto, que os laboratórios apresentem os resultados em termos de teores de C, ou então indiquem o fator de conversão para matéria orgânica utilizado (http://webgiz.faculdadevertice.com.br, 2015).

Objetivo

O objetivo desta aula pratica é realizar a redução da matéria orgânica do solo  por Oxirredutimetria, pelo método de Walkley – Black.

Material e Métodos

• balões volumétricos de 100 mL
• erlenmeyer de 250ml
• Pipeta volumetrica
• Bureta
• Proveta

Reagentes

• Solução de dicromato de potássio
• Ácido sulfúrico concentrado.
• Ácido fosfórico concentrado
• Solução de KI a 20%
• Indicador de amido difenilamina ou ferroin

Métodos

Pesar 0,1 g de amostra de solo, colocando-a em um balão volumétrico de 100 mL.

Adicionou 10 mL da solução de K2Cr2O7 0,167 mol / L. Agitou levemente o frasco e adicionou 5 mL de H2SO4 concentrado. Agitou com movimentos circulares evitando que o solo fique aderido à parede do erlenmeyer.

Faz-se paralelamente uma prova em branco adicionando a um balão de 100 mL 10 mL da solução de K2Cr2O7 0,167 mol / L. Agitou levemente o frasco e adicionou 5 mL de H2SO4 concentrado

Deixou os balões volumétrico com a amostra e com a prova em branco em repouso por 30 minutos.

Adicionou 5 mL da solução sobrenadante da amostra preparada com auxilio de uma pipeta volumétrica a um erlenmeyer de 250 mL e 5 mL da solução em branco para outro erlenmeyer.

Adicionou tanto ao erlenmeyer da amostra como da prova em branco 50 mL de água destilada, 5 mL do H3PO4 concentrado e 2 mL de solução de KI a 20%, agite e deixe reagir por 10 minutos de preferência no escuro e tampado.

Titulou os dois erlenmeyer com a solução de tiosulfato de cobre até a coloração da solução virar para amarela clara.Neste ponto adicione 1 mL da solução indicadora de presença de amido, e continuou a titulação até o aparecimento de uma coloração verde claro. Anotou o volume gasto para a prova em branco (VB) e a amostra (VA).

Identificação da Amostra

Tabela 1. Identificação da amostra para redução da matéria orgânica do solo por Oxirredutimetria.

Amostra	Repetição	Massa da Amostra	vol de tiossulf (mL)
4	R1	1,05	14,00
			14,30
	R2	1,02	14,20
			14,30
5	R1	1,00	16,70
			16,90
	R2	1,00	17,00
			16,90
Branco	R1		19,90
1			20,00
	R2		20,00
			20,00

Resultado e Discussões

Tabela 2. Valores da quantidade de dicromato de potássio (K2Cr2O7) que reage com a matéria orgânica (M.O), quantidade de matéria orgânica por miligrama em 1g de solo da amostra, porcentagem de matéria orgânica no solo e porcentagem de carbono (C) no solo.