Extração e determinação do cálcio, magnésio, potássio e sódio

Os quatro elementos trocáveis de maior importância no solo são os seguintes: cálcio, magnésio e potássio, por serem macronutrientes, e sódio, por ser parte importante do complexo coloidal de solos salinos e alcalinos. Na Seção de Pedologia, utilizou-se por muito tempo o ácido nítrico 0,05 N (PAIVA NETTO et al., 1946) para a extração dos cátions trocáveis. Entretanto, com o uso constante de calcário nas terras, notou-se que esse extrator dissolvia parte do corretivo, dando resultados muito elevados de cálcio e magnésio em terras reconhecidamente pobres nesses elementos, como as areias quartzosas. Assim, a partir de 1981,optou-se por um extrator largamente adotado (USDA, 1967; SNLCS, 1979), o acetato de amônio 1 N pH 7,0: entre outras vantagens, apresenta a de não deixar resíduos sólidos em fotometria de chama.

Objetivo: extração de cálcio, magnésio, potássio e sódio trocáveis do solo e sua determinação.

Princípio: extração dos elementos trocáveis com solução normal de acetato de amônio pH 7,0 e determinação dos seus teores no extrato.

Aparelhagem: espectrofotômetro de absorção atômica, fotômetro de chama e agitador mecânico.

Reagentes e soluções:

a) Solução de acetato de amônio 1 N pH 7,0: em balão volumétrico de 1 litro, juntar 57 ml de ácido acético glacial e 69 ml de hidróxido de amônio a 20 %, em 800 ml de água. Ajustar o pH e completar o volume;

b) Solução-estoque de lantânio a 10 %: umedecer 117,30 g de La2O3 com água. Lentamente, adicionar 250 ml de ácido clorídrico concentrado, completar o volume a exatamente 1 litro com água destilada e deionizada;

c) Solução de lantânio a 0,2 %: pipetar, para balão volumétrico de 1 litro, 20 ml de solução-estoque de lantânio a 10 % e completar o volume com água deionizada. Para a leitura dos extratos, visando à determinação de Ca e Mg, considerando o modo de preparar os padrões, efetuar uma diluição prévia da solução de La2O3 0,2 % de lantânio, misturando 400 ml dela com 50 ml de água deionizada, resultando numa solução de La2O3 a 0,177 % de lantânio.

d) Soluções-padrão de cálcio e de magnésio:

Solução com 1.000 μg/ ml de cálcio: pesar 2,4966 g de CaCO3 e transferir para balão volumétrico de 1 litro contendo metade do seu volume com água deionizada. Adicionar 10 ml de ácido clorídrico concentrado (gota a gota), esperar a solubilização do sal e completar o volume com água destilada e deionizada.

Solução com 1.000μg/ ml de magnésio: pesar 1,000 g de magnésio metálico, transferir para balão volumétrico de 1 litro e adicionar 10 ml de ácido clorídrico 6 N (destilado), completando o volume com água destilada e deionizada.

Solução com 100 μg/ ml de magnésio: transferir 100 ml da solução-estoque de magnésio com 1,0004 g/ ml para balão volumétrico de 1 litro e completar o volume com água deionizada.

A partir das soluções-estoque de Cal' 1.0004g/ ml e Mg2' 1004g/ ml, preparar as soluções I, II e III:

I: tomar 10 ml da solução de Cal' e 12 ml da solução de Mg2' e diluir a 100 ml com água deionizada;

II: tomar 10 ml da solução de Cal' e 12 ml da solução de Mg2' e diluir a 200 ml com água deionizada;

III: tomar 50 ml da solução II e diluir a 100 ml com água deionizada.

Essas soluções contêm 100 (I), 50 (II) e 25 (III) pg/ ml de Cal` (ou 5, 2,5, 1,25peq/ ml de Cal +) e 12 (I), 6 (II) e 3 (III) 4g/mi de Mg2' (ou 1, 0,5 e 0,25 peq/ ml de Mg2'). Para a elaboração da curva-padrão de cálcio e magnésio, empregando as soluções I, II e III, preparam-se as seguintes soluções:

0: 16 ml da solução de lantânio a 0,2 % + 2 ml da solução de acetato de amônio + 2 ml de água deionizada;

A: 16 ml da solução de lantânio a 0,2 % + 2 ml da solução de acetato de amônio + 2 ml da solução III;

B: 16 ml da solução de lantânio a 0,2 % + 2 ml da solução de acetato de amônio + 2 ml da solução II;

C: 16 ml da solução de lantânio a 0,2 % + 2 ml da solução de acetato de amônio + 2 ml da solução I.

e) Soluções-padrão de potássio e de sódio:

Solução-estoque de potássio 0,0125 N: dissolver 0,4660 g de cloreto de potássio em água deionizada e completar o volume a 500 ml.

Solução-estoque de sódio 0,0125 N: dissolver 0,3652 g de cloreto de sódio em água deionizada e completar o volume a 500 ml.

Para ambos os cátions, tomar as seguintes proporções de solução para a elaboração das curvas-padrão:

 

Procedimento: pesar 5 g de TFSA em erlenmeyer de 125 ml, adicionar 50 ml da solução de acetato de amônio 1 N pH 7,0 e agitar mecanicamente por dez minutos. Deixar decantar dezesseis horas e com uma pipeta retirar aproximadamente 10 ml do sobrenadante e transferir para frasco de 25 ml. Transferir (com micropipeta) 0,5 ml desse extrato para frasco de 15 ml e adicionar com repipetador 4,5 ml da solução de óxido de lantânio a 0,177 % de lantânio (400 ml da solução de La2O3 a 0,2 % + 50 ml de água deionizada. Com auxílio do espectrofotômetro de absorção atômica, efetuar as leituras para determinação de cálcio e magnésio. No extrato que sobrou no frasco de 25 ml, fazer as leituras para determinação de potássio e sódio.

Cálculos: traçar a curva-padrão e determinar o fator para converter as leituras para a unidade desejada (geralmente meq/100g de solo ou ug/g de solo). Um procedimento mais correto é usar análise de regressão. 

Comentários: as determinações do cálcio e do magnésio podem também ser feitas por quelatometria, usando-se o EDTA como agente complexante. Para detalhes do método, consultar RAIJ (1966b).