Estudo de equilíbrio químico entre o ácido húmico e os íons metálicos bivalentes Mn2+, Co2+ e Ni2+

Abstract

As substâncias húmicas (SH) estão presentes nos solos e na água, e, ambientalmente, desempenham um papel muito importante, pois fazem complexação de metais e aumentam sua biodisponibilidade no meio, sendo um mediador de nutrientes. Sua composição consiste em grupos funcionais oxigenados que interagem com íons metálicos. A fim de determinar quais grupos interagem com os íons metálicos (Ni(II), Co(II) e Mn(II)) e as constantes de equilíbrio para as espécies formadas em função do pH, realizou-se titulações potenciométricas e através de cálculos computacionais (BEST7) determinou-se o pKa de cada espécie. Essas constantes permitiram calcular a distribuição da interação de íons metálicos com o AH em função do pH. Os complexos foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier e por espectroscopia de fluorescência. Percebeu-se que o Ni(II) é o metal que mais interage com os grupos presentes no ácido húmico (AH). A ordem geral de interação é: Ni(II) > Co(II) > Mn(II). As principais espécies formadas para o Ni(II) são: [Ni(Fta)] em pH ácido (61% de formação) e [Ni(HCat)]+ em pH alcalino (59%). Para o Co(II) são: [Co(Fta)] em pH ácido (54%) e [Co(Cat)] em pH básico (67%) e para o Mn(II): [Mn(Fen)]+ (50%) em pH alcalino. A importância do estudo das interações entre o AH e esses íons metálicos está relacionada com o fato dos mesmos serem micronutrientes para as plantas.

Abstract : Humic substances (HS) are present in soils and water, and, environmentally, they play a very important role, since they complex with metal and increase their biodisponibility in the environment, acting as a mediator of micronutrients. Its composition consists of oxygenated functional groups that interact with metal ions. In order, to determine which groups interact with the metal ions (Ni(II), Co(II) and Mn(II)) and the equilibrium constants for the species formed as a function of pH, potentiometric titrations and calculations (BEST7) were realized and the pKa of each species were determined. These constants allowed to calculate the distribution of the interaction of metal ions with the humic acid (HA) as a function of pH. The complexes were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy and fluorescence spectroscopy. It has been noticed that Ni(II) is the metal that most interact with the groups present in HA. The general order of interaction is: Ni(II) >Co(II) >Mn(II). The main species formed for Ni(II) are: [Ni(Fta)] at acidic pH (61% formation) and [Ni(HCat)] at alkaline pH (59%). For Co(II) are: [Co(Fta)] at acidic pH (54%) and [Co(Cat)] at basic pH (67%) and for Mn(II): [Mn(Fen)]+ (50%) at alkaline pH. The importance of the interactions study between HA and these metal ions is related to the fact that they are micronutrients for plants.