Análise Granulométrica

Análise Granulométrica

DISCIPLINA – CCA 005 – FÍSICA DO SOLO

Wallace de Aguiar Nascimento

Graduando em Engenharia Agronômica Turma: T01

UFRB Cruz das Almas – Bahia, Abril de 2009.

do Carmo Santos

O presente trabalho tem como objetivo relatar as atividades realizadas no laboratório de Física do Solo da Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, sendo a prática em questão a analise textural granulométrica do solo para se definir o percentual da fração Areia, Argila e Silte da amostra proposta, utilizando o método da pipeta, sendo a mesma orientada pela professora da disciplina, Adailde

A análise granulométrica de um solo consiste na determinação do tamanho das partículas que o constituem e na sua distribuição em determinados intervalos. Trata-se de uma característica de extrema importância na determinação das propriedades físicas de um solo, com aplicações práticas, entre outros, nos seguintes campos: Estudos de drenagem; Estudos de erosão; Adsorção de nutrientes e pesticidas. Os principais métodos de análise granulométrica dos solos são o Método de Pipeta e o Densímetro. O método de pipeta baseia-se na diferença da velocidade de sedimentação entre partículas de diferentes dimensões.

A dispersão da amostra de solo é fundamental na análise granulométrica.

Esta etapa é realizada mediante o uso de uma combinação de processos químicos e desagregação mecânica. A dispersão química é baseada, fundamentalmente, no incremento da repulsão das partículas em resposta à elevação do seu potencial zeta. Este processo é normalmente realizado pela saturação do complexo de troca catiônico com Na, pelo incremento das cargas negativas em resposta ao aumento do pH e pela diminuição da concentração de eletrólitos na solução, provocando a precipitação de compostos de Al ou Ca, segundo o cátion predominante no complexo de troca - esta última característica leva à escolha do dispersante químico a ser utilizado: hidróxido de Na ou hexametafosfato de Na, respectivamente. A dispersão mecânica pode ser realizada por agitação rápida, agitação lenta ou ultra-som (Ruiz 2005, que citou Gee & Bauder, 1986).

Para quantificar as frações do solo, há necessidade de separá-las previamente. Dependendo do tamanho, utiliza-se o peneiramento, para as frações areia grossa e areia fina, e a sedimentação, para as frações silte e argila. Em se tratando da estimativa do tempo de sedimentação da fração silte, restringindo a porção superior da suspensão às partículas de argila, utiliza-se a Lei de Stokes, com algumas aproximações, que permitem sua utilização para o caso específico das partículas de solo (Ruiz 2005, que citou Khonke, 1969).

A separação por peneiramento leva a resultados de maior confiabilidade, porém a separação por sedimentação se impõe na diferenciação das frações silte e argila, por não haver peneiras de 0,002 m (Ruiz 2005).

O método da pipeta é especialmente indicado para a analise da argila, podendo determinar, também, a fração silte. É um método de sedimentação, utilizando pipeta para coletar uma alíquota a profundidade e tempo determinado. É curioso saber que ele foi idealizado quase que na mesma época, por três pesquisadores em três paises diferentes: Jennings e colaboradores, na América do Norte; Robinson, na Inglaterra e kraus na Alemanha. Sete anos após, em 1929, o método foi adotado pela sociedade Internacional de Ciência do solo. O método original foi posteriormente melhorado por outros autores (Kiehl 1979).

O método da pipeta parte do peso de TFSA correspondente a 20g de

TFSE, a qual é dispersada; a suspensão é passada em uma peneira de 0,05mm ou 0,02 m de malha, recebendo o líquido em proveta de sedimentação; continua-se a lavar a fração retida no tamis até completar o volume da proveta, de um litro. Colocada a proveta em banho com temperatura controlada, geralmente 20 °C, após cerca de 2 a 3 horas a suspensão é agitada por um minuto. Decorrido 8 horas, uma pipeta e introduzida a 10 cm de profundidade, recolhendo uma alíquota de 20ml. Essa amostra é passada para uma cápsula de porcelana e secada em estufa; multiplicando por 50 o valor da massa obtida tem-se a porcentagem de argila (Kiehl 1979).

O silte pode ser determinado pela mesma técnica empregada no método e aparelho de Atterberg, após a agitação da suspensão de terra, aguarda 4 minutos e 48 segundos para cada altura de 10 cm de líquido na proveta, decantar ou sifonar o sobrenadante; o material depositado é recolhido para secar, pesar e calcular a porcentagem de silte. Como esse procedimento é trabalhoso, geralmente prefere-se determinar a argila pelo método da pipeta e a areia total por peneiramento, sendo o silte calculado por diferença (Kiehl 1979).

A areia total retirada na peneira depois de seca, pode ser passada por outras peneiras, fraccionando-a, de acordo com a escala de USDA ou da sociedade Internacional de Ciência do Solo.

O método da pipeta é considerado dos mais precisos para a determinação do separada argila, servindo para calibração dos demais. Apesar dessa reconhecida precisão, fazem-se certas restrições como as que se seguem: a extremidade da pipeta deveria colher a alíquota contida em uma fina camada de líquido, porém, o faz, teoricamente, de uma esfera líquida cujo centro é a ponta da pipeta e cujo volume corresponde à capacidade da pipeta; a concentração da suspensão não deve ser superior a 2%, daí não se pode usar amostras de terra com mais de 20g por litro; a aspiração não deve ser rápida, para evitar turbilhonamento na região, nem lenta demais, para que as partículas colhidas deixem de representar a fina película teórica que limita a região a ser amostrada; a pipeta deve estar bem calibrada e as pesagens devem ser cuidadosamente feitas, pois, o material colhido representa um cinqüenta avos do total (Kiehl 1979).

Para realização da prática foram utilizados os seguintes materiais: agitador mecânico, 2 provetas de 1000ml, 1 pipeta de 10ml, 3 becker de 50ml, balança analítica, estufa, peneira de 0,005mm, dessecador, pisseta com água destilada, 1 termômetro, 1 bastão de madeira, 10g te TFSA, 10ml de NaOH.

- Realizou-se a dispersão da argila em NaOH da seguinte forma: Adicionou 10ml de NaOH num becker juntamente com uns 15ml de água destilada e levou para o agitador mecânico por 15 minutos, após o tempo decorrido colocou o material previamente homogeneizado na proveta de 1000ml e completou com água até a altura do menisco. Foi retirada a temperatura para determinar o período de decantação necessário (a temperatura foi de 30°C, de acordo com a tabela foi estipulado um período de 3:10 h), logo, com a ajuda do bastão de madeira agitou o conteúdo da proveta por 1min para marcar o ponto zero ficando a partir deste momento em repouso por 3:10 h. Obs.: Os procedimentos anteriores foram realizados também para a dispersão somente com água, sendo esta utilizada apenas para a determinação do fator de correção que será utilizado para achar o grau de dispersão. - Pesaram-se os béqueres puros na balança analítica.

- Após o período de decantação com o auxilio da pipeta retirou uma alíquota de 10ml no centro da proveta a 5 cm de profundidade e colocou no becker e marcou (Argi. + NaOH), a mesma coisa para a dispersão com água (Argi.

+ H2O), e a proveta contendo a dispersão com NaOH foi lançada sob a peneira de 0,005mm para colher a areia decantada, com a pisseta lavou-se a proveta de modo que não perdesse nenhum pouco da amostra, logo em seguida colocou num becker adicionado 10ml de água destilada e marcando (Areia). Depois de retirada as amostras e devidamente marcadas foram os 3 béqueres levados para a estufa a 105°C por um período de 24h.

- Depois de passada as 24h levou os béqueres para do dessecador afim de esfriá-los, em seguida foram novamente pesados e os béqueres que continha as alíquotas de argila foram diminuídos os valores do becker previamente pesados puros com os cheios da amostra, para saber qual o valor da argila (Argila+ NaOH = 0,044g e a Argila + Água = 0,013g). O becker que continha a areia foi levado para ser peneirado mecanicamente, separou-se a areia grossa (4,737g) da fina (0,422g), sendo o peso total da areia igual a 5,159g.

Depois de tido realizado os procedimentos técnicos no laboratório e coletados os dados pode-se ser realizado inferências sobre o percentual de argila, areia e silte da amostra e classificá-lo de acordo com o triangulo textural sendo utilizada as formulas abaixo:

% Areia = Peso Areia (g) x 10 % Argila Total = 1000 x (Argila (g) – 0,004) x FC

• Para se determinar o fator de correção utilizou-se a seguinte expressão:

Onde: FC= Fator de Correção MS = Massa Seca TFSE = Terra Fresca Seca em Estufa

• Para se determinar à percentagem de Argila Dispersa e o Grau de Floculação e Dispersão utilizou-se a seguinte expressão:

% Argila Dispersa = (1000 x Peso Argila dispersa) x FC

% Grau de Floculação = lArgilaTota

% Grau de Dispersão = 100 - Grau de Floculação

• Através dessas expressões matemáticas obteve os seguintes resultados:

Dados: -Fator de Correção = 1,02

-Areia Total -TFSE = 5,159g

Grau de Floculação = 08,4

Depois de sido apurado os dados dos percentuais de areia, argila e silte utilizou-se o triangulo textural para detectar qual o tipo de solo que foi trabalhado, tendo obtido o resultado de que a amostra se trata de um solo franco arenoso, como mostra a figura abaixo:

Após realizada as práticas laboratoriais e tratado os dados colhidos, podese concluir que a amostra em questão se trata de um solo Franco Arenoso, possuindo 51,59% de areia, 4,3% de silte e 4,08% de argila, sendo que o grau de floculação obtido no experimento foi de 9,68% e de dispersão foi de 0,32%. Esses valores foram obtidos a partir da dispersão de 4,8% da argila.

RUIZ, Hugo Alberto. Artigo: Incremento da exatidão da análise Granulométrica do solo por meio da Coleta da suspensão (silte + argila). Professor do Departamento de Solos, Universidade Federal de Viçosa – UFV, Minas Gerais – MG, 2005. Disponível em 10/04/2009 as 2:52h: http://www.scielo.br/pdf/rbcs/v29n2/24166.pdf

KIEHL, Edmar José. Manual de Edafologia. Editora Agronômica Ceres, ltda. São Paulo – SP, 1979.

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