Efeito de adjuvantes na redução da tensão superficial estática da

1º Encontro Internacional de Ciências Agrárias e Tecnológicas
Crise: tecnologias para a superação de desafios no setor agrário
21 e 23 DE SETEMBRO DE 2016
Efeito de adjuvantes na redução da tensão superficial estática da água
Effect of adjuvants surfactants on reduction of water static surface tension
CINTHIA ELEN CARDOSO CAITANO*¹; BRUNO RAFAEL DE ALMEIDA
MOREIRA*¹; VICTOR GUSTAVO DA CUNHA ALVES¹; LUCAS DA SILVA
SOUZA¹; EVANDRO PEREIRA PRADO¹.
¹ Faculdade de Ciências Agrárias e Tecnológicas, FCAT – UNESP Dracena;
*[email protected]
RESUMO
A redução da tensão superficial da água é uma característica desejável sob o ponto de
vista da Tecnologia de Aplicação, e pode ser conseguida através da utilização de adjuvantes
agrícolas, os quais atuam diminuindo o ângulo de contato das gotas da água de pulverização
sobre a superfície foliar, aumentando a eficiência biológica de controle dos defensivos
agrícolas. Portanto, o presente trabalho teve como objetivo principal estudar o comportamento
da tensão superficial estática da água em diferentes concentrações de adjuvantes agrícolas.
Para avaliar a tensão superficial realizaram-se as pesagens de gotas formadas na extremidade
de uma bureta, com os seguintes tratamentos combinados em esquema fatorial duplo 5x4:
surfatantes (Break Thru, Mineral Oil, Agral, TACTIC e Intec) nas concentrações [0,01; 0,1;
0,5 e 1 % (v.v-1)], totalizando vinte tratamentos, com três repetições cada. O delineamento
experimental foi o inteiramente casualizado, e os dados foram submetidos à análise de
variância (ANOVA), com posterior comparação de médias, pelo teste de “Tukey”, ao nível de
5% de significância. Concluiu-se que o adjuvante Break Thru foi o mais eficiente em reduzir
a tensão superficial da água.
INTRODUÇÃO
A tensão superficial de um líquido pode ser definida como a adesão existente em sua
interface e, ou, superfície (CAVALCANTE, 2012). Essa adesão esta intimamente associada
às fortes ligações intermoleculares, as quais são dependentes das diferenças elétricas formadas
entre as moléculas, e pode ser definida como a força por unidade de medida que duas camadas
exercem uma sobre a outra (SILVA, 2013).
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A água é considerada solvente universal para moléculas polarizadas e o diluente mais
expressivo na aplicação dos defensivos agrícolas, seguida do óleo. Entretanto, devido à sua
elevada tensão superficial (72,6 mN.m-1), apresenta baixa capacidade de retenção quando
pulverizada à cutícula foliar das plantas, a qual apresenta características bioquímicas
hidrofóbicas, ou seja, antagonistas à água. (AZEVEDO, 2011). A redução da tensão
superficial da água é uma característica desejável sob o ponto de vista da Tecnologia de
Aplicação, e pode ser conseguida através da utilização de adjuvantes, os quais reduzem a
tensão superficial da água de pulverização, diminuindo o ângulo de contato das gotas isoladas
sobre a superfície foliar, fazendo com que elas alterem o seu padrão esférico característico
(ANTUNIASSI & BOLLER, 2011).
Dentre os grupos de adjuvantes, os surfatantes são os mais utilizados, pois interferem
positivamente na emulsão, dispersão, espalhamento, molhamento e, principalmente, na
eficiência de controle de pragas e doenças dos produtos fitossanitários (LENZ et al., 2011).
Os mesmo se enquadram em um grupo de adjuvantes com maior representatividade comercial
e maior número de pesquisas (IOST & RAETANO, 2011).
Diante do exposto o presente trabalho teve como objetivo estudar o comportamento
da tensão superficial da água em diferentes concentrações de adjuvantes agrícolas utilizados
na agricultura brasileira.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido no Laboratório de Bromatologia, da Faculdade de
Ciências Agrárias e Tecnológicas, FCAT – UNESP Dracena, SP.
Inicialmente, acoplou-se a bureta ao suporte universal, ajustando-o posteriormente à
balança analítica de precisão. Em seguida, posicionou-se o Becker de 25 mL sobre a balança.
Já com o sistema montado, preencheu-se a bureta de 50 mL com água destilada. Com o
auxílio de uma balança analítica de precisão, mensurou-se o peso médio de 25 gotas da água
destilada, constituindo a medida padrão ou referencial, adotada posteriormente nos cálculos
de tensão superficial. A fim de se evitar perdas por evaporação, adicionou-se uma lâmina de
óleo de soja no Becker de 25 mL. Repetiram-se os mesmos procedimentos para os demais
tratamentos. O capilar responsável pela formação da tensão superficial das gotas foi
constituído pela extremidade da bureta, a qual para todos os tratamentos encontrava-se a uma
altura de 5 cm da superfície do óleo, padronizando assim a interferência no caminhamento das
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gotas durante o percurso de queda. Com o auxílio de um cronômetro, acompanhou-se a
calibração da bureta desde o tempo total de formação até a queda da gota na ponta da mesma.
É importante ressaltar, ainda, que houve o monitoramento constante da temperatura ambiente.
Por fim, estimou-se a tensão superficial dos tratamentos pelo método indireto, ou seja,
quantificando-se o peso das gotas formadas na extremidade da bureta, durante um intervalo de
tempo de aproximadamente 30 segundos. Para tanto, utilizou-se a Equação 1, a seguir:
( )
(1)
Sendo:
TS: Tensão superficial, em mN m-1;
Pi: Peso médio da gotas em função da concentração do adjuvante, em g; e
Pa: Peso médio das gotas, em g.
Os tratamentos foram constituídos de cinco produtos adjuvantes comerciais (Break
Thru, Mineral Oil, Agral, TACTIC e Intec) nas concentrações de [0,01; 0,1; 0,5 e 1 % (v.v-1)],
totalizando vinte tratamentos, com três repetições cada. A escolha das concentrações foi em
função da dosagem recomendada pelo fabricante do produto para aplicação convencional. O
delineamento experimental escolhido foi o inteiramente casualizado, e os dados foram
submetidos à análise de variância (ANOVA), com posterior comparação de médias, pelo teste
de “Tukey”, ao nível de 5% de significância. Na Tabela 1 são descritas as características dos
adjuvantes utilizados nessa pesquisa.
Tabela 1. Caracterização dos adjuvantes estudados na determinação da tensão superficial estática
Marca
Ingrediente ativo Concentração Dose recomendada
Formulação
comercial
(i.a.)
i.a.
% (v v-1)
Copolímero
1000 g L-1
0,1
SL - Concentrado
Break Thru
poliéster-polimetil
Solúvel
siloxano
Óleo mineral
800 g L-1
1,0 a 1,5
EC - Concentrado
Mineral Oil
Emulsionável
-1
Noni Poli
200 g L
0,03 a 0,05
SL - Concentrado
Agral
(Etilenoxi) Etanol
Solúvel
-1
Copolímero
640 g L
0,125 a 0,150
DC - Concentrado
TACTIC
carboxílico de
dispersível
sturene e butadieno
Nonil fenol
124,4 g L-1
0,05
SL - Concentrado
Intec
etoxilado
Solúvel
Fonte: Agrofit (2016)
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os resultados experimentais obtidos estão apresentados a seguir, na Tabela 1 e no
Gráfico 1.
Tabela 1. Valores médios de tensão superficial de adjuvantes agrícolas em diferentes
concentrações, em solução aquosa.
Tensão Supercial (mN m-1)
Break Thru Mineral Oil
Agral
TACTIC
72,60
28,46 a C 68,87 a A 70,75 a A 71,64 a A
18,44 b D 46,75 b B 55,75 b A 40,22 b C
17,41 b D 41,53 c A 36,01 c B 25,03 c C
17,15 b C 34,85 d A 35,25 c A 21,89 c B
Concentração
(% v v-1)
0,00
0,01
0,10
0,50
1,00
CV (%)
Intec
61,78 a B
38,06 b C
37,88 b B
34,43 c A
3,72
Médias seguidas das mesmas letras maiúsculas na linha e minúsculas na coluna não diferem
entre si, pelo teste de Tukey, ao nível de 5% de significância.
80
70
Tensão Superficial (mN m-1)
60
50
Break Thru
Mineral Oil
40
Agral
TACTIC
30
Intec
20
10
0
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Concentração (% v v-1)
0.8
0.9
1
Gráfico 1. Curvas de progresso da redução da tensão superficial estática da água de
adjuvantes agrícolas.
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A partir da análise conjunta da Tabela 1 e do Gráfico 1, observou-se que a eficiência
de determinado adjuvante agrícola está condicionada à sua capacidade de reduzir rapidamente
a tensão superficial da água, na menor concentração possível. Assim, o adjuvante comercial
Break Thru, foi o mais eficiente em reduzir a tensão superficial da água, quando comparado
aos demais produtos, atingindo o nível de 18,44 mN m-1, na concentração de 0,1 % v v-1.
Nesta mesma concentração, por exemplo, os produtos que mais se aproximaram do Break
Thru foram o TACTIC e o Intec, que atingiram os valores de 40,22 mN m-1 e 38,06 mN m-1,
respectivamente. Montório et al.,(2005), trabalhando sob condições semelhantes, também
identificaram a eficiência do adjuvante organosiliconado Break Thru em reduzir a tensão
superficial da água, o qual atingiu a tensão de 19,87 mN m-1, na concentração de 0,01 % v v-1.
Oliveira (2011), encontrou valores semelhantes de tensão superficial para o Break Thru 0,1 %
v v-1 (18,9 mN m-1) seguido pelo TACTIC 0,1 % v v-1 (40,58 mN m-1).Quanto aos demais
produtos, Mineral Oil e Agral, estes apresentaram, respectivamente, os valores de tensão
superficial 55,75 mN m-1 e 46,75 mN m-1 na dose de 0,1 % v v-1. Mendonça (2007) encontrou
os seguintes valores de tensão superficial para o Mineral Oil, 55,2; 31,94 e 29,36 mN m-1, nas
concentrações de 0,1; 0,5 e 1,0 % v v-1, respectivamente.
O motivo de o adjuvante organosiliconado Break Thru ter sido o mais eficiente em
reduzir a tensão superficial da água, é devido à sua ligação carbono-silício, que o confere
conformação molecular mais maleável, o que proporciona condições para que o seu
grupamento hidrofóbico seja mais paralelo à superfície da gota. Tal característica acelera o
processo de redução da tensão superficial, quando comparados àqueles pertencentes ao grupo
dos surfatantes não organosiliconados, pois estes evidenciam conformação mais rígida,
justificada pela ligação carbono-carbono (ANTUNIASSI & BOLLER, 2011).
O fato de o adjuvante Mineral Oil ter conseguido reduzir a tensão superficial da
água, mesmo que de maneira tênue, quando comparado aos demais adjuvantes, pode ser
parcialmente explicado pela porcentagem variável de surfatante contida em sua composição
química, em média de 5% a 9%, o que pode favorecer o espalhamento e absorção dos
produtos fitossanitários, além de conferir maior tenacidade às suas moléculas ativas,
reduzindo também sua taxa de biodegradação ou fotodegradação (IOST & RAETANO,
2010).
Quanto à inferência sobre a eficiência das doses utilizadas dos adjuvantes para
reduzir a tensão superficial da água, os valores encontrados nos revelaram que, às vezes, não é
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necessário aplicar a dose cheia do produto recomendada pelo fabricante, e que se pode optar
pela utilização de doses menores, com o propósito de reduzir a tensão superficial. Por
exemplo, o adjuvante Break Thru atingiu as tensões superficiais de 18,44; 17,41 e 17,15 mN
m-1 nas dose de 0,1; 0,5 e 1,0 % v v-1, respectivamente. Ou seja, embora houvesse incremento
constante na concentração do produto, os resultados de tensão superficial não foram
significativos entre si. O mesmo foi observado para o adjuvante comercial Intec, que atingiu
as tensões superficiais de 38,06 e 37,88 mN m-1 nas concentrações de 0,1 e 0,5 % v v-1. Vale à
pena lembrar que a dosagem do adjuvante está relacionada com o tipo de superfície foliar
(cerosidade da folha), onde maiores concentrações dos adjuvantes são recomendadas para as
folhas com maiores quantidades de ceras.
Em termos práticos, os dados encontrados neste experimento nos remetem à
importância da escolha correta quanto ao uso de adjuvantes agrícolas eficientes e também da
dose de aplicação, principalmente visando propiciar melhorias na eficiência e no desempenho
de produtos fitossanitários durante o controle de alvos biológicos de interesse agronômico;
reduzindo a deriva, causando menores impactos ao ambiente e as pessoas envolvidas na
aplicação de defensivos; diminuindo ou eliminando os possíveis níveis de resíduos e, ou,
contaminantes presentes nos alimentos posteriormente comercializados; conferindo segurança
e saúde à comunidade.
CONCLUSÃO
O produto adjuvante comercial Break Thru demonstrou maior eficiência na redução
da tensão superficial da água, quando comparado aos demais produtos, atingindo o menor
nível de tensão superficial.
A tensão superficial da água diminui à medida que a concentração do adjuvante na
solução aquosa aumenta, até que se atinja a fase estacionaria (Concentração Micelar Crítica),
na qual não há redução da tensão superficial ou esta é pouco pronunciável, indicando a queda
de eficiência do adjuvante em reduzir a tensão superficial estática da água.
REFERÊNCIAS
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Tecnologia de Aplicação para culturas anuais. Passo Fundo: Aldeia Norte; Botucatu:
FEPAF, 2011. 279 p.
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