Determinação da Tensão Superficial de Soluções

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
Determinação da Tensão Superficial de Soluções com Adjuvantes
Surface Tension Solutions Determination by Adjuvants
Maurício Gomes Azevedo*¹; Pedro Hideki Omoto1; Evandro Pereira Prado2, Rafael
Simões Tomaz2; Ronaldo Cintra Lima2.
¹Estudante do curso de Engenharia da Faculdade de Ciências Agrárias e Tecnológicas –
UNESP – Câmpus de Dracena
²Professor Assistente Doutor do Curso de Engenharia da Faculdade de Ciências Agrárias e
Tecnológicas – UNESP – Câmpus de Dracena
* [email protected]
RESUMO
Os adjuvantes são substâncias adicionadas à calda com o intuito de melhorar a eficiência na
aplicação de defensivos agrícolas, visando promover economia financeira e redução em
impactos ambientais. A tensão superficial é um fator extremamente importante na aplicação, e
deve ser levado muito em conta para ter uma boa eficiência. O trabalho teve o objetivo de
avaliar a tensão superficial de soluções aquosas contendo quatros produtos comerciais. Foram
testados os seguintes produtos comerciais: (Haiten, Break Thru, Agral e Assist). A tensão
superficial das soluções foi avaliada em 13 concentrações para cada produto (0,001; 0,0025;
0,005; 0,0075; 0,01; 0,025; 0,05; 0,075; 0,1; 0,25; 0,5; 0,75 e 1,0 %v v-1). Os resultados foram
submetidos à análise de regressão, ajustando-se os dados a equação modificada de
Mitscherlich. O produto Break Thru apresentou o melhor desempenho, obtendo a maior
capacidade da redução da tensão superficial.
Palavras chave: adjuvante, tensão superficial.
INTRODUÇÃO
Adjuvantes são substâncias acrescentadas à calda de pulverização com o objetivo de
melhorar a eficiência das aplicações de produtos fitossanitários, reduzir o impacto das
interferências ambientais, permitir uma penetração cuticular mais eficiente (QUEIROZ,
2008), facilitar o molhamento em superfícies hidrorrepelentes e facilitar o contato da calda
com a cutícula em superfícies pilosas que tendem a manter as gotas suspensas (KISSMANN,
1996).
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Os surfatantes são adicionados aos produtos fitossanitários para se aumentar as
propriedades de dispersão dos ingredientes ativos e melhorar sua aderência na cutícula da
folha e, consequentemente, sua eficácia (HAZEN, 2000). Essas moléculas anfipáticas são
constituídas de uma porção hidrofóbica e uma porção hidrofílica que permitem a formação de
um filme molecular, ordenado nas interfaces, para romper a tensão superficial e interfacial da
água (NITSCHKE; PASTORE, 2002).
O uso de adjuvantes redutores da tensão superficial da calda como os
organosiliconados tem permitido aos produtores reduzir o volume de aplicação de
agroquímicos e aumentar a eficiência de controle de pragas e doenças em diversas culturas
(GASKIN et al., 2002).
Já os adjuvantes classificados como óleos, mineral e vegetal, podem aumentar a
penetração dos herbicidas em contato com a superfície foliar e são comumente utilizados
quando as condições climáticas são inapropriadas para aplicação como altas temperaturas,
baixa umidade relativa do ar e ventos fortes e/ou quando as cutículas foliares são espessas
(TU; RANDALL, 2003).
Esses insumos alteram as características físico-químicas da calda, como viscosidade
e tensão superficial, além de promoverem outros benefícios, como melhoria no espalhamento
da gota, aderência, aumento da absorção do ingrediente ativo, redução de espuma e dispersão
da calda de pulverização (CUNHA; PERES, 2010).
Segundo Araújo e Raetano (2011), o uso de adjuvantes deve ser visto com cautela,
pois os vários benefícios podem gerar incertezas e discussão, pelo uso errôneo, pela legislação
aplicável, ou até mesmo pela falta de conhecimento da interação entre adjuvantes e
ingredientes ativos.
O trabalho tem como objetivo avaliar a capacidade de redução da tensão superficial
de soluções aquosas pela mistura de adjuvantes agrícolas.
MATERIAL E MÉTODOS
As avaliações da tensão superficial foram realizadas no Laboratório de Química e
Bioquímica da Faculdade de Ciências Agrárias e Tecnológicas – UNESP Câmpus de
Dracena. As características dos adjuvantes empregados no estudo estão apresentadas na
Tabela 1. Os treze níveis de concentração dos adjuvantes utilizados para a determinação da
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tensão superficial das soluções aquosas foram: 0,001; 0,0025; 0,005; 0,0075; 0,01; 0,025;
0,05; 0,075; 0,1; 0,25; 0,5; 0,75 e 1,0 %v v-1.
Tabela 1. Caracterização dos adjuvantes estudados na determinação da tensão superficial.
Marca
comercial
Ingrediente ativo
(i.a.)
polioxietilenoaquil
Haiten
fenol éter
copolímero poliésterBreak Thru
polimetil siloxano
nonilfenoxi poli
Agral
(etilenoxi) etanol
Assist
óleo mineral
Concentração
i.a.
Dose
recomendada
200g L-1
10-15 mL 100L-1
1000 g L-1
15-100 mL 100L-1
200 g L-1
30-50 mL 100L-1
756 g L-1
500 mL 100L-1
Formulação
Concentrado
solúvel
Concentrado
solúvel
Concentrado
solúvel
Concentrado
emulsionável
Fonte: Agrofit (2016)
A tensão superficial das soluções aquosas contendo as 13 concentrações dos
adjuvantes foi mesurada pelo método do peso da gota. Para isso, fixou-se uma bureta em
suporte universal e essa foi posicionada sobre balança de precisão analítica (precisão de 0,1
mg) de forma que a parte inferior da torneira da bureta ficasse dentro do recipiente coletor.
Sobre o prato da balança foi mantido um becker de capacidade de 50 mL (para coleta das
gotas), com certa quantidade de óleo vegetal a fim de evitar perdas por evaporação, onde
foram coletadas e determinadas a massa de 15 gotas. Pela torneira da bureta foi possível
ajustar a queda das gotas em intervalos regulares de aproximadamente 30 segundos. Os dados
médios da massa das 15 gotas foram convertidos para tensão superficial utilizando a seguinte
equação:
Onde γ é tensão superficial da solução (mN m-1);
aceleração da gravidade (980,665 cm s-2),
é a massa da gota (g); g é a
foi adotado 3,1416; r é o raio interno da
extremidade do tubo da bureta onde a gota é formada a qual é de 0.2037 mm e
é o fator de
correção que foi de 0,6461. Maiores detalhes são descritos em Behring et al. (2004).
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Durante todas as determinações da tensão superficial foram monitoradas a temperatura
e umidade relativa do ar por termo higrômetro sendo que a temperatura ambiente foi de 25 ± 2
°C e a umidade relativa do ar de 50% ± 10.
Os valores de tensão superficial nas diferentes concentrações dos adjuvantes foram
representados pela equação modificada de Mitscherlich: Y = Tágua - A. [1-10-CX]; Onde: Y =
Tensão superficial (mN m-1); “Tágua - A”: corresponde a mínima tensão superficial que um
adjuvante pode alcançar a partir da concentração em que atinge esse valor de tensão
superficial (mesmo aumentando a concentração do adjuvante em questão, não se obtém
decréscimo nos valores de tensão superficial). O parâmetro “C” representa a eficiência do
adjuvante, quanto maior o valor desse parâmetro, mais eficiente o adjuvante será para atingir
a tensão superficial mínima numa menor concentração. O parâmetro “X” corresponde à
concentração do adjuvante expresso em porcentagem. Esse parâmetro representa o quanto do
adjuvante deve ser adicionado para que se obtenha a mesma redução de tensão condicionada
pela adição de outro produto (MONTÓRIO et al., 2004).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Observou se que a maioria dos produtos, em baixas concentrações, foi capaz de
proporcionar pouca redução da tensão superficial e esta foi aumentando gradativamente
conforme foi aumentada a concentração do produto na calda, de maneira que em uma certa
concentração, essa redução se estabilizasse, tornando injustificável o aumento da dosagem
(Figura 1).
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Figura 1. Regressões ajustadas dos adjuvantes de acordo com o modelo adaptado de
Mitscherlich.
O adjuvante Break Thru foi o produto que proporcionou a maior capacidade de reduzir
a tensão superficial, não somente reduzir, mas também reduzir mais em uma menor
concentração (parâmetro C de 73), de modo que sua recomendação pode se tornar mais viável
por ser necessária uma menor concentração para se chegar a uma tensão mínima, ressaltando
a necessidade de uma análise econômica entre os adjuvantes testados.
A Figura 1 apresenta também que é irrelevante o aumento da concentração em
diversos casos dependendo da tensão que se quer chegar, e deixa claro que níveis elevados da
concentração, também podem ocasionar perdas do produto por escorrimento e danos a cultura
por fitotoxicidade.
Tabela 2. Resultados das análises de regressão. Parâmetros da equação de Mitscherlich
modificada para quatro adjuvantes.
Adjuvantes
A
C
Agral
Assist
Break Thru
Haiten
42,6123
43,1635
53,2658
44,5517
15,8408
2,0001
73,4032
12,6449
Tensão
Mínima
29,25
28,70
18,60
27,31
R2
0,9864
0,9586
0,9808
0,9863
Quadrado
médio do erro
4,2820
11.1669
7,4211
5,5881
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Mendonça et al. (1999) obteve valores do parâmetro C para o surfatante Silwet L-77
de 86,26, um valor pouco maior ao produto Break Thru que apresentou 73,4. A tensão
superficial mínima do Break Thru foi 18,60, um pouco abaixo da tensão conseguida por
Mendonça et al. (1999) que foi 18,87mN/m com o Silwet L-77.
Segundo Mendonça et al. (2007) o s óleos minerais Attach, Spinner e Triona não
foram eficientes em reduzir tensão superficial quando utilizados em concentrações baixas.
Logo, os valores do parâmetro C para esses produtos foram, respectivamente, 0,885; 0, 608 e
0,589. Com o Assist o valor apresentado do parâmetro C foi, 2.
CONCLUSÃO
O produto comercial Break Thru, foi o mais eficiente entre os outros, obtendo a tensão
mínima muito mais baixa em relação as demais, e com o parâmetro “C” mais elevado.
REFERÊNCIAS
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