Adsorção de boro em solos ácricos em função da variação do pH

Abstract

A adsorção de B pelo solo é o principal fenômeno que afeta sua disponibilidade e seu potencial de contaminação. Os objetivos deste estudo foram: (a) investigar os efeitos do pH na adsorção de B em amostras superficiais e subsuperficiais de um Latossolo Vermelho Acriférrico (LVwf) e de um Latossolo Amarelo Ácrico (LAw) - ambos com balanço positivo de cargas no horizonte Bw - e de um Nitossolo Vermelho eutroférrico (NVef); (b) avaliar a adequação do modelo de Langmuir em simular os resultados experimentais de adsorção; e (c) correlacionar os atributos químicos, físicos e mineralógicos dos solos com os valores de adsorção máxima (Ads máx) e do coeficiente de afinidade (K L), derivados das isotermas. Experimentos do tipo "batch" foram realizados para determinação da quantidade de boro adsorvido, tendo como eletrólito-suporte soluções de NaCl 0,01 mol L-1 com 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,2; 1,6; 2,0; e 4,0 µg mL-1 de B. Houve aumento da adsorção de B com a elevação do pH e da concentração inicial de B adicionado. Maiores quantidades de B foram adsorvidas na amostra superficial do NVef e nos horizontes Bw positivamente carregados dos Latossolos ácricos. A adsorção de B foi representada por isotermas dos tipos C (linear) e L (exponencial) e adequadamente ajustada pelo modelo de Langmuir. Os parâmetros Ads máx e K L estimados por regressão não-linear não se correlacionaram com o pH. No pH natural, teores de matéria orgânica (MO) e de argila foram as variáveis que mais influenciaram a Ads máx nas camadas superficiais. Nas camadas subsuperficiais, a Ads máx correlacionou-se negativamente com os teores de MO e positivamente com os de gibbsita. Teores de (hidr)óxidos de Fe cristalinos e amorfos estiveram correlacionados aos valores de K L obtidos nas amostras subsuperficiais e ao pH natural, bem como à Ads máx das camadas superficiais após aumento do pH.Boron (B) adsorption by soils affects its bioavailable contents and contamination potential. The objectives of this study were: (a) to investigate the effects of pH variation on B adsorption by topsoil and subsoil samples from an Anionic "Rhodic" Acrudox (RA), an Anionic "Xanthic" Acrudox (XA) - both with a positive balance of charge in Bw horizon - and a Rhodic Kandiudalf (RK); (b) to evaluate the ability of the Langmuir model of simulating the experimental results of B adsorption; and (c) to correlate chemical, physical and mineralogical soil attributes with the values of maximum adsorption (Ads max) and affinity coefficient (K L), derived from the isotherms. To quantify the amount of adsorbed B, batch experiments were carried out using a 0.01 mol L-1 NaCl solution as a support electrolyte containing 0.1; 0.2; 0.4; 0.8; 1.2; 1.6; 2.0 and 4.0 µg mL-1 of B. An increase of B adsorption was observed after raising the pH (between 3.5 and 8.0) and the initial concentration of added B. Larger amounts of B were adsorbed in topsoil samples from RK and in Bw positively charged horizons from acric Oxisols. Boron adsorption was represented by type-C (linear) and type-L (exponential) isotherms and well fitted by the Langmuir model. Ads max and K L, estimated by nonlinear regressions, were not correlated with the pH. At a natural pH, the organic matter (OM) and clay contents influenced Ads max most in the topsoil samples. In the subsoil layers, Ads max was negatively correlated with OM contents and positively correlated with gibbsite contents. At a natural pH, the contents of free and amorphous Fe (hydr)oxides were correlated with K L values from subsoil samples. After pH increase, the oxide contents were correlated with Ads max values from the topsoil samples.