Monitoramento de traços de amônia de zeólitas naturais tratadas por meio de espectroscopia fotoacústica

  • Sâmylla Cristina Espécie Bueno
  • Milton Baptista-Filho
  • Marcelo Gomes da Silva
Palavras-chave: Zeólitas, amônia, espectroscopia fotoacústica

Resumo

O uso de fertilizantes nirogenados no campo está relacionado à baixa disponibilidade de nitrogênio no solo e a demanda deste elemento por parte das plantas. No entanto, grande parte do fertilizante é perdida por meio de dois processos: volatilização e lixiviação. Como conseqüência, faz-se necessário o uso intensivo de tal produto e isto acarreta conseqüências econômicas, pois aumenta o custo da produção, e ambientais, já que leva a acidificação atmosférica e eutrofização de lagos. Nesse sentido, é fundamental buscar meios que auxiliem no aumento da eficiência do uso de fertilizantes. Diversos estudos têm mostrado resultados satisfatórios ao empregar materiais porosos em processos naturais para retenção e separação de moléculas no tratamento de resíduos e controle cinético, entre eles podemos destacar as zeólitas naturais. Nesse trabalho, foi monitorada a taxa de emissão de amônia de duas zeólitas naturais (cubana e chilena) tratadas previamente com cloreto de cálcio ecloreto de sódio. A técnica usada para tal monitoramento foi a espectroscopia fotoacústica, que se destaca pela detecção de traços de gases com sensibilidade e seletividade em tempo real. Um laser de cascata quântica foi utilizado como fonte, com espectro de emissão cobrindo a linha de absorção mais forte da amônia na banda ?2 a 1046,5 cm-1 e potência de 2mW. Esta banda é livre da absorção de água, o que favorece a detecção precisa de amônia de fontes de emissão naturais. Uma célula fotoacústica diferencial foi utilizada como sensor. A vazão de gás foi monitorada e controlada por medidores eletrônicos (Brooks Instruments) e o sinal da célula fotoacústica foi adquirido e amplificado por um amplificador lock-in (SR850). As amostras foram preparadas agitando compostos zeolíticos tratados em solução de sulfato de amônio em água (7,2 g/mL) por três horas. Após este período, os compostos foram filtrados e submetidos ao monitoramento em duas condições de temperatura: 30 e 60ºC. O fluxo de gás de arraste (N2) para cada uma dessas temperaturas foi mantido em 5 L/h e as amostras foram monitoradas por uma hora. Os resultados contribuirão para o estudo da cinética de desorção de amônia de compostos zeolíticos e assim a aplicação deles na agricultura como reguladores de fertilizantes no solo.