Determinando teor de Nitrogênio do solo

Nitrato e Amônio são as maiores formas de nitrogênio inorgânico que

podem ser absorvidos pelas raízes de plantas superiores. A maior parte de

amônia é incorporada a compostos orgânicos nas raízes, enquanto que o

nitrato devido à sua mobilidade no xilema pode ser encontrado nos vacúolos

de raízes, folhas e em órgãos de armazenamento. O acúmulo de nitrato nos

vacúolos são importantes para o balanço cátion-ânion, para o equilíbrio

osmótico e para a qualidade de vegetais e de forrageiras em geral (FILHO,

2007).

Solos minerais cultivados apresentam em geral teores de N-total variando de 0,06 a 0,5% nos horizontes superficiais, enquanto que nos horizontes inferiores esses teores decrescem a níveis abaixo de 0,02%. No caso dos solos orgânicos, o N aumenta com a elevação do teor de matéria orgânica, podendo chegar a 2,5%.

O método de determinação do N total mais difundido foi desenvolvido por Kjeldahl em 1883. Em termos gerais este método fundamenta-se na conversão do N orgânico (R –NH­­­₂) contido na amostra a NH₄⁺ por meio de uma digestão sulfúrica e a dosagem deste por meio da quantidade de NH₃ liberada pela destilação do digerido em meio alcalino. Assim o método processa-se em duas etapas: a digestão sulfúrica e a destilação.

A temperatura para a digestão da amostra de solo deve ser bem controlada, não devendo ultrapassar 350ºC para evitar perdas do N sob forma de NH₄⁺ mineralizado, que se decompõe a partir desta temperatura liberando NH₃. O extrato produzido na digestão é colocado em uma câmara de difusão contendo um recipiente sobre tripé de porcelana com solução de H₃BO₃ e indicador misto (vermelho de metila e verde de bromocresol). Posteriormente, alcaliniza-se o extrato e mantém-se a câmara totalmente hermética por uma noite para permitir que o NH₃ desprendido seja complexado com o H₃BO₃. O N-total é, finalmente, determinado por titulação com solução padrão de HCl ou H₂SO₄ diluído.

Procedimentos para determinação de nitrogênio presente no solo

Reagentes

·         H₂SO₄ concentrado, d= 1,84

·         Solução NaOH 10 mol/L. Dissolver 400 g de NaOH em 800 mL de água destilada. Deixar esfriar, transferir para balão volumétrico de 1L e completar o volume com água destilada.

·         Mistura digestora. Misturar e triturar em almofariz 100g de Na₂SO₄, 10 g de CuSO₄ . 5H₂O  e 1 g de selênio metálico (limalha).

·         Solução indicadora mista. Dissolver 0,066 g de verde de bromocresol e 0,033 g de vermelho de metila em 100 mL de etanol 95%.

·         Solução indicadora em ácido bórico. Dissolver 40 g de H₃BO₃ em 1400 mL de água destilada quente. Após esfriar transferir para balão de 2 L e adicionar 400 mL de etanol 95% e 40 mL da solução indicadora mista. Completar o volume para 2 L. Esta solução tem uma coloração vinho.

·         Solução padrão de HCl 0,05 mol/L. Diluir 4,25 mL de HCl concentrado (d = 1,185, 36,31%) até 1L com água destilada. Padronizar esta solução com Na₂CO₃ ou outro padrão primário. Também se pode utilizar solução padrão de H₂SO₄.

Marcha de determinação

·         Pesar uma alíquota de 0,5 g de TFSA moída e passada por peneira de 0,2mm (60 mesh), colocando-a em tubo de bloco digestor ou erlenmeyer de 125 mL, se a digestão for processada em chapa quente.

·         Adicionar 5 mL da solução de H₂SO₄ e 0,7 g (utilizar uma medida padronizada) de mistura digestora. Conduzir a digestão em bloco digestor ou chapa com temperatura entre 360 °C e abaixo de 410 °C. A digestão estará concluída quando praticamente cessar a evolução de fumaça e o quando o material digerido estiver descolorido. Deixar esfriar.

·         Fazer o mesmo procedimento com uma prova em branco, isto é adicionando-se todos os reagentes menos a amostra de solo.

_·          Adaptar o tubo de digestão ao destilador para processar a destilação. Colocar na saída do condensador do destilador um erlenmeyer de 125 mL contendo 25 mL da solução indicadora em ácido bórico. Adicionar ao material digerido de 10 a 15 mL de NaOH 40% e liberar a entrada de vapor no tubo de digestão. A liberação de NH₃ iniciar-se-á imediatamente e será arrastada através do destilador pelo vapor d água. No condensador haverá o resfriamento e o líquido condensado contendo de NH₃ será coletado pela solução indicadora em ácido bórico. A solução assumirá coloração azul, indicando o final da transferência de NH₃.

·         Prolonga-se a destilação até atingir um volume de 45 a 50 mL.

·         Titular a solução com HCl padrão até que a solução assuma a cor laranja. Anotar o volume de ácido gasto.

·         Processar a destilação e titulação da prova em branco.

Cálculos

(V_B) = Volume de HCl gasto na titulação da prova em branco;

(V_A) = Volume de HCl gasto na titulação da amostra com analito;

O volume líquido de HCl (V_L) gasto na titulação da amostra será:

V_L = V_A – V_B

A quantidade de acidez gasta na recomposição do ácido bórico foi:

H⁺ = V_L x V_B(mmol/L) x f(HCl)

A acidez gasta para recompor H₂BO₃^- em termos de quantidade de matéria é equivalente a quantidade de NH₃ proveniente do destilado e capturada pelo ácido bórico. Portanto, a partir dai pode-se calcular a quantidade de massa de N, sendo que:

Massa molar do N = 14 mmol /mg

Massa de N = H⁺(mmol) x 14 mmol /mg

Dessa forma:

Teor de N total = Massa de N / Massa de solo