Como já se informou, após a realização dos ensaios de descontaminação, o corpo-de-prova foi seccionado em cinco partes aproximadamente iguais, identificadas, e, 24h depois, as amostras foram submetidas a análises químicas de extração seqüencial proposta por Egreja Filho (2000). O emprego desse método possibilitou determinar as diferentes formas químicas do contaminante no solo, inferindo se o mesmo se ligou ou interagiu com os minerais do solo, principalmente aqueles da sua fração argila.
Na extração seqüencial empregada, a amostra de solo foi submetida a contínuas extrações, com extratores diferentes em cada etapa e com poder de extração maior à medida que se foi avançando com o processo. Nesse caso, o extrator atuou modificando a interação do metal com a fase sólida, promovendo a sua solubilização para que pudesse ser dosado por um método analítico conveniente
(EGREJA FILHO, 2000). Para isso, foi necessário determinar o teor de umidade do solo antes de se iniciar o processo de extração. A extração foi realizada em quatro etapas, como ilustram a Figura 6-1 e a Tabela 6-1.
Procedimento
- Agitar a 50 rpm por 16 horas; - Centrifugar a 3000 rpm por 10 minutos; e - Ler Cd por AAS.Fração de Cd
Cd solúvel
- Agitar a 50 rpm por 16 horas; - Centrifugar a 3000 rpm por 10 minutos; e - Ler Cd por AAS.
Cd trocável
- Agitar a 50 rpm por 16 horas; - Centrifugar a 3000 rpm por 10 minutos; e - Ler Cd por AAS.
Cd adsorvido
especificamente
Extrator
EXTRAÇÃO A - 10,0 g de solo seco
- 20 mL de água destilada (relação 2:1)
EXTRAÇÃO B
- 10,0 g de solo seco (resultante da extração anterior)
- 20 mL de CaCl2 (relação 2:1)
EXTRAÇÃO C - 5,0 g de solo seco
- 50 mL de solução com 0,167mol/L de
Na2HPO4; 0,03 mol/L de NaF; e 0,0083 mol/L
de EDTA (relação 50 mL para cada 5,0 g de solo seco)
- Relação 5:1
Determinar teor de umidade do solo
- Aquecer em chapa quente o solo mais o HNO3 e o HClO4 até
evaporação completa do ácido;
- Adição do HCl e voltar a chapa até que a solução se torne límpida; e
- Colocar a solução num balão volumétrico de 50 mL, completando-o com água destilada
Cd residual
EXTRAÇÃO D - 1,0 g de solo seco ao ar;
- 10 mL de solução nítrico-perclórico (HNO3 e
HClO4), com relação 3:1; e
- 10 mL de HCl - Relação 20:1
forma química determinada em cada uma delas
Etapa Extrator Determinação
A Água destilada Metais solúveis na solução do solo B 0,1 mol L-1 de CaCl2
Metais trocáveis (fracamente adsorvidos)
C
Solução composta por 0,167 mol L-1 de Na2HPO4, 0,03 mol L-1 de NaF e
0,0083 mol L-1 de EDTA
Metais adsorvidos especificamente (fortemente adsorvidos)
D Digestão nítrico-perclórico Metais na fração residual
A análise de extração seqüencial foi realizada no Laboratório de Mineralogia do Solo do DPS/UFV, obedecendo à seqüência:
9 de cada camada previamente homogeneizada, foram retiradas três porções de solo que foram colocadas em tubos de centrífuga. Água destilada foi adicionada ao solo (TFSA) a uma proporção de 1:2, equivalente à massa de solo seco, em gramas, para duas vezes o volume da solução, em mililitros. Os tubos foram selados e agitados por 16 horas em um agitador de movimento vertical, a 50 rpm. Após a agitação, as amostras foram centrifugadas a 3000 rpm durante 10 minutos. A suspensão, após ser submetida à centrifugação, foi filtrada em papel filtro rápido, recolhida em frasco de plástico e mantida sob refrigeração, para posterior determinação das concentrações dos metais, utilizando-se espectrofotômetro de absorção atômica. As concentrações dos metais, em cada camada, foram definidas como a média de três repetições;
9 posteriormente, acrescentou-se a cada tubo de solo centrifugado uma solução de CaCl2, usando-se a mesma proporção da etapa anterior.
Seguindo o mesmo procedimento, as amostras foram agitadas e centrifugadas, sendo a suspensão resultante filtrada e conservada em frascos plásticos, mantidos sob refrigeração até a realização das análises químicas. Após essa extração, as amostras foram retiradas dos tubos e parte delas foi utilizada para determinação do teor de umidade, sendo os valores obtidos após a 2a extração utilizados nos cálculos da 2a e da 3a extrações, supondo-se ser o mesmo valor nas duas etapas. A outra parte foi
utilizada para a execução da terceira etapa da marcha seqüencial da extração;
9 para a realização da terceira etapa da extração, foram necessários 5 g de solo seco. Porém, a extração foi realizada com o solo no teor de umidade presente na amostra após a 2a extração, calculando-se quanto de solo úmido era necessário para se obter 5 g de solo seco. A cada 5 g de solo seco, foram acrescentados 50 mL da solução de Na2HPO4/NaF/EDTA. A
seqüência do ensaio foi semelhante à das extrações anteriores;
9 na quarta extração, foi realizada a digestão nítrico-perclórico das amostras. Para esta digestão, foi necessário que o solo estivesse apenas com a sua umidade residual ou natural. Portanto, as amostras da terceira extração foram retiradas dos tubos e colocadas para secarem ao ar. Após a secagem, foram pesados 1 g do solo e adicionados 10 mL de ácido nítrico perclórico (HNO3/HClO4), na proporção 3:1. Os recipientes foram levados à
chapa quente para aquecimento até evaporação completa. Retiraram-se as amostras da chapa para esfriá-las. Adicionou-se 10 mL de ácido clorídrico (HCl) a cada amostra e novamente aqueceram-se os recipientes na chapa, até que a solução se tornasse límpida. Refere-se que o ácido clorídrico teve a função de “lavar” as paredes do recipiente, garantindo que não ficassem metais retidos nas mesmas. Após o esfriamento das amostras, a suspensão foi transferida para balão volumétrico de 50 mL, completando-se o volume com água destilada e, após decantação do solo, fez-se a retirada da solução sobrenadante, que foi levada para leitura no espectrofotômetro de absorção atômica.
Na primeira extração, as concentrações do elemento químico analisado (mg/L) foram determinadas utilizando-se a equação 6-1, onde se supõe que as densidades das solução extratora e da água são iguais.
⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ + = w w sol m ' v v v c c (6-1) Nesta equação, ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ + w w sol v v v
é o fator de diluição, cm é a concentração medida;
vsol é o volume da solução extratora adicionado ao tubo de centrífuga; e vw é o
através da equação 6-2. ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ + = TFSA w sol m ' m v v c c (6-2)
Nesta equação, cm é a concentração medida, em mg/L, (vsol + vw) é o volume de
solução adicionada mais volume presente no solo, em litros, e mTFSA é a massa seca
de solo utilizada, em quilos.
6.4. Resultados