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Cossorção de sulfato e bases trocáveis em gibbsita: mecanismos de reação e seus efeitos na dessorção de K+, Ca2+ e Mg2+

Processo: 10/04900-8
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Pesquisa
Vigência (Início): 01 de agosto de 2010
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2011
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Geociências
Pesquisador responsável:Marcelo Eduardo Alves
Beneficiário:Marcelo Eduardo Alves
Anfitrião: Donald Lewis Sparks
Instituição-sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
Local de pesquisa: University of Delaware (UD), Estados Unidos  
Assunto(s):Solos   Gesso   Sulfatos   Radiação síncrotron

Resumo

A aplicação do gesso agrícola em solos cujas camadas subsuperficiais apresentam barreiras químicas à exploração radicular representadas por baixos teores de cálcio e por níveis elevados de alumínio constitui-se em uma prática que, em geral, tem reflexos positivos na produtividade das plantas cultivadas. A natureza química do gesso (~95% de CaSO4.2H2O) pode favorecer a lixiviação de bases trocáveis (K+, Ca2+ e Mg2+) complexadas pelo ânion SO42- sob a forma de complexos neutros (CaSO40, MgSO40) ou negativamente carregados (KSO4-); por outro lado e de forma oposta, a retenção de sulfato pode aumentar a adsorção dos cátions supracitados pelo solo por meio de um aparente mecanismo de cossorção, sobretudo em presença de elevados teores de gibbsita e goethita. O método oficial de cálculo de doses de gesso a serem aplicadas nos solos agrícolas do estado de São Paulo se baseia apenas no teor da fração argila do subsolo (20-40 cm); desse modo refinamentos podem ser obtidos ao se levar em consideração a composição mineralógica da referida fração e o efeito da mesma no comportamento químico do sulfato de cálcio no solo. Embora o efeito de aumento da adsorção de cátions por solos e minerais decorrente de um provável mecanismo de cossorção com sulfato tenha sido relatado na literatura, não há informações acerca da real natureza desse mecanismo quando ocorrente com os cátions K+, Ca2+ e Mg2+ em gibbsita, mineral que apresenta relevância quantitativa na fração argila de solos tropicais altamente intemperizados. Do mesmo modo, embora possam contribuir para o conhecimento de possíveis efeitos da gessagem ainda pouco estudados, informações acerca da maior ou menor facilidade de dessorção dos referidos cátions cossorvidos com sulfato em gibbsita também são também desconhecidas. Nesse contexto, o presente trabalho tem como objetivos avaliar o efeito da cossorção do íon sulfato com os cátions K+, Ca2+ e Mg2+ em gibbsita sobre a dessorção de cada um deles bem como caracterizar, com o emprego da espectroscopia de absorção de raios X, os produtos dessa reação de cossorção para os referidos cátions e adsorvente com vistas não apenas a elucidar os mecanismos a ela associados mas também a explicar as possíveis diferenças existentes entre os cátions K+, Ca2+ e Mg2+ no que se refere à tendência de dessorção de quando cossorvidos com sulfato em gibbsita. O grupo de pesquisa, do qual o candidato faz parte desde agosto de 2009 como bolsista de pós-doutoramento da CAPES, é pioneiro no uso de técnicas espectroscópicas baseadas na utilização de luz síncrotron visando a elucidar mecanismos de sorção e a efetuar a especiação sólida de metais poluentes e nutrientes vegetais em minerais, solos e resíduos orgânicos. O grupo vem utilizando tais técnicas desde 1991 e tem publicado vários trabalhos derivados dessas pesquisas nas principais revistas científicas internacionais das áreas de Geoquímica, Química de Superfície e Qualidade Ambiental. (AU)