Interação de metais com substâncias húmicas de terra preta de índio da Amazônia e do tipo húmicas de carvão hidrotérmico - Silva, Leila Soares da (2019)
As substâncias húmicas (SH) são compostos resultantes da degradação química e biológica de resíduos vegetais e animais, que estão organizadas como estruturas supramoleculares. Elas são amplamente distribuídas em solos, águas naturais e sedimentos. As Terras Pretas de Índio (TPI) da Amazônia são solos tipicamente conhecidos por possuírem alta fertilidade, o que tem sido atribuído ao elevado teor de matéria orgânica humificada, recalcitrante e à riqueza de nutrientes. Estudos têm demonstrado que a carbonização hidrotérmica (CHT) de biomassa produz um material rico em carbono recalcitrante, denominado carvão hidrotérmico (CH). O processo emprega temperaturas brandas de no máximo 300°C, biomassa úmida e pressões autogeradas. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo avaliar a interação das substâncias do tipo húmica (STH) extraídas do CH em comparação com as SH dos solos TPI (SH TPI), visando avaliar o potencial agronômico do material que está sendo produzido. Neste trabalho a CHT foi conduzida utilizando os subprodutos do setor sucroenergético: bagaço de cana-de-açúcar e vinhaça. A CHT foi realizada à 232°C empregando uma mistura de bagaço de cana-de-açúcar e vinhaça com adição de porcentagens de ácido sulfúrico de 1 e 4% (v/v) ao meio reacional. As SH foram extraídas da TPI seguindo o modelo aplicado pela Sociedade Internacional de Substâncias Húmicas (IHSS), empregando-se o mesmo modelo para extração da STH do CH. A SH TPI e as STH foram caracterizadas por técnicas espectroscópicas na região do infravermelho e do ultravioleta-visível, ressonância magnética nuclear e por fluorescência molecular. Os espectros de infravermelho mostraram que há bandas de grupos funcionais similares presentes nas SH TPI, e nas STH 1 e 4%, sendo que bandas de grupamentos alifáticos são mais visíveis na STH 4%. A fluorescência molecular mostrou a presença de grupos fluoróforos complexos do tipo húmico derivados de lignina para as SH TPI e STH porém, houve um leve deslocamento das STH1 e 4% em relação à SH TPI para uma região com grupamentos menos conjugados, corroborando com os resultados de infravermelho. Os espectros de 13C RMN mostraram apenas três picos para STH 4% devido à maiores alterações estruturais relacionadas com a porcentagem de H2SO4 utilizado na preparação do CH 4%. A capacidade complexante entre as SH, bem como das STH com os íons metálicos Cu(II), Al(III), Fe(III) e Co(II) foi realizada utilizando as técnicas de supressão de fluorescência molecular e infravermelho, nas quais os dados obtidos foram tratados pela Análise de Fatores Paralelos e Análise de Correlçao Bidimensional, respectivamente. Constantes de estabilidade condicional (Kc) variaram de 4,5 a 6,0 e a concentração de sítios ligantes (Lig) das SH e STH foi maior nos ensaios com o metal Co(II). Os principais grupos funcionais identificados como sendo responsáveis pela interação das SH e STH com os metais foram O-H de grupos hidroxilados, C=C de aromáticos, COO- de ácidos carboxílicos e C-O de polissacarídeos.