Adsorção de Diuron em minerais da fração argila

Abstract

Resumo

Resumo: A sorção de herbicidas nos minerais da fração argila é um dos principais processos que ocorrem quando este produto chega ao solo, seu destino final. O presente trabalho teve como objetivo estudar a sorção do herbicida Diuron nos minerais esmectita e óxidos de Fe. Este herbicida pertence ao grupo das feniluréias tem baixa solubilidade e polaridade e é não ionizável. Os minerais foram obtidos através do tratamento da fração argila de Argilito (DCB - ditionito-citrato-bicarbonato e NaOH 1,5 mol L-1) e Latossolo Vermelho Distroférrico húmico (com DCB), respectivamente. Após as extrações, o material obtido de cada amostra foi homogeneizado e ajustado em pH 3,5 (óxidos de Fe) e 7,0 (ambos) . A solução padrão de Diuron foi preparada com o produto em pó (10 mg), etanol (4 ml), água ultrapura e HCl e NaOH para ajustar o pH. Esta solução foi diluída para se obter as demais concentrações, entre 0,25 e 8,00 mg L-1; mantendo-se o etanol em 4 ml L-1. Para o estudo da adsorção utilizou-se 90 mg de cada mineral, 1 mL de CaCl2 0,15 mol L-1 e 8 mL de Diuron, em triplicatas. Estes materiais foram agitados por 24 h, ultracentrifugados por 30 min a 20000 rpm e o sobrenadante foi retirado e filtrado em membrana de 0,45 ?m. A análise do filtrado foi realizada em espectrofotômetro UV-Vis no comprimento de onda de 248 nm. Os dados obtidos foram analisados por isotermas de Freundlich. A curva analítica, classificada como de tipo C, ajustou-se bem ao modelo e indicou haver partição constante entre a superfície do mineral e o herbicida. A menor remoção foi observada em óxidos de Fe pH 3,5, assim como a capacidade de sorção. Esta foi maior em óxidos de Fe pH 7,0 devido, possivelmente, a proximidade do ponto de carga zero desse mineral. A esmectita apresentou condições intermediárias, em todos os parâmetros, quando comparada aos óxidos de Fe pH 7,0 e pH 3,5. De forma geral, o herbicida Diuron apresentou baixa sorção nos minerais estudados. Este estudo facilitou o entendimento dos mecanismos de sorção do Diuron em minerais da fração argila, considerando-se as características químicas do herbicida e das superfícies adsorventes.

Abstract: The sorption of herbicides in the minerals of the clay fraction is one of the main processes that occur when this product reaches the soil, its final destination. The objective of the present study was to evaluate the sorption of the herbicide Diuron in the smectite and Fe oxides minerals. This herbicide belongs to the phenylurea group, presents low solubility and polarity and is not ionizable. The minerals were obtained from the treatment of the clay fraction of Argillite (DCB-dithionite-citrate-bicarbonate and 1.5 mol L-1 NaOH) and Oxisoil (DCB), respectively. The material obtained from each sample after the extractions was homogenized and had the pH adjusted to 3.5 (Fe oxides) and 7.0 (both). The Diuron stock solution was prepared with the powdered product (10 mg), ethanol (4 mL), ultrapure water and HCl and NaOH to adjust the pH. This solution was diluted to obtain the following concentrations, between 0.25and 8.00 mg L-1; maintaining the ethanol at 4 ml L-1. Ninety mg of each mineral, 1 ml of 0.15 mol L-1 CaCl2 and 8 mL of Diuron were used in triplicates for the adsorption study. These materials were shaken for 24 h, ultra centrifuged for 30 min at 20,000 rpm and the supernatant collected and filtered in 45 ?m membrane. The analysis of the filtered samples was performed in an UV-Vis spectrophotometer at the wavelength of 248 nm. The obtained data were analyzed by the Freundlich isotherms. The analytical curve, classified as type C, adjusted well to the model and indicated constant partition between the surface of the mineral and the herbicide. The lowest removal average was observed in Fe oxides pH 3.5 (6.36%) as well as the ability of adsorption. This was larger in Fe oxides pH 7.0, possibly due to the proximity of the point of zero charge of these minerals. The smectite presented intermediate conditions in all parameters when compared to the Fe oxides pH 3.5 and pH 7.0. Overall, the Diuron herbicide presented low adsorption in the clay fraction minerals. This study facilitated the understanding of the mechanisms of adsorption of Diuron in clay fraction minerals considering the chemical characteristics of the herbicide and the adsorbent surfaces.