Cálculo do PN de um Calcário pelo Método Reação com Ácido

Os calcários apresentam composição química variável e, assim, eles têm diferentes capacidades de neutralização de ácidos. Esta capacidade chamamos de poder de neutralização (PN) expressa em relação àquela do carbonato de cálcio puro, ao qual se atribui um valor de 100%. Isto pode ser chamado, também, de equivalente em carbonato de cálcio (ECaCO3). Sabe-se que quanto maior o PN de um calcário maior é a sua capacidade de neutralizar ácidos.

A legislação brasileira permite o cálculo do PN por meio dos teores de CaO e MgO. O teor de óxidos é apenas uma forma de expressar os resultados analíticos no laudo, mesmo que o Ca e Mg estejam em outras  formas  químicas. Nos calcários  agrícolas,
o Ca e Mg estão na forma de carbonatos e não de óxidos. É como acontece nos fertilizantes fosfatados quando o fósforo é expresso em P2O5, mas não existe este óxido no fertilizante. É apenas uma forma comercial de expressar as garantias.

Existem duas formas de calcular o PN de um calcário agrícola:

1) Cálculo em função dos teores de CaO e MgO

Neste caso deve-se usar as relações entre as massas moleculares destes óxidos e a do CaCO3.

CaCO3 = 40 + 12 + 3x16 = 100

CaO = 40 + 16 = 56  '.'  relação = 100 / 56 = 1,79

MgO = 24 + 16 = 40 '.'  relação = 100 / 40 = 2,48

Nota: para facilidade, arredondamos as massas atômicas dos nutrientes, para mais ou para menos. Os índices 1,79 e 2,48 estão corretos.

PN = 1,79 x teor de CaO% + 2,48 x teor de MgO%

Por exemplo, um calcário que apresente 33% de CaO e 12% de MgO.

PN = 1,79 x 33% + 2,48 x 12%

PN = 59% + 30%
PN = 89%

2) Cálculo do PN pelo método direto por reação com ácido

Este método é usado quando as determinações de Ca e Mg e posterior expressão em CaO e MgO não representam, adequadamente, o teor de neutralizantes do produto. Ou seja, quando a origem do corretivo não é conhecida. Neste método usa-se 50 ml de uma solução de HCl 0,5 mol/L e ferve-se por 5 minutos. Após titula-se com uma solução de NaOH aproximada de 0,25 mol/L até verificar uma virada de incolor para uma leve cor rosada do indicador. Anotar o volume em ml. Repete-se mais duas vezes e calcula-se a média dos volumes gastos na titulação (*):

Nota: quem estiver interessado em todo processo deve  ler a metodologia aplicada para esta finalidade. Visualize no link abaixo, página 137

http://sistemasweb.agricultura.gov.br/arquivosislegis/anexos/arquivos/1204363.PDF

Seja, por hipótese, uma amostra de calcário que foi enviada ao laboratório para determinar o PN. Este calcário não se refere àquele do item 1 (cálculo do PN em função dos teores de CaO e MgO.

massa inicial da amostra: = 1,1005 g de calcário

volume de HCl = 50 ml

concentração da solução de HCL = 0,5105 mol/L

concentração da solução de NaOH = 0,2489 mol/L

volume da solução de NaOH gasto na titulação: primeira medida = 20,45 ml, segunda medida = 20,20 ml e   terceira medida = 20,35 ml

* média dos volumes da solução de NaOH (ml) = 20,45 + 20,20 + 20,35 = 20,33 ml

A fórmula para cálculo do PN, por este método:

PN (%) = 10(25 x M1) - (Vb x M2) / Massa inicial da amostra 

Onde:

PN = poder de neutralização;

M1 = concentração da solução de HCL em mol/L;

M2 = concentração da solução de NaOH em mol/L;

Vb = volume da solução de NaOH gastos na titulação (média) em ml;

Massa inicial da amostra = em gramas.

PN (%) = 10(25 x 0,5105) - (20,33 x 0,2489) / 1,1005

PN (%) = 10(12,7625) - (5,0601) / 1,1005

PN (%) = 10 x 7,7024 / 1,1005

PN (%) = 77,024 / 1,1005

PN = 70%

3) Cálculo da reatividade

A reatividade é em função da granulometria.
Além do PN de 70%, este calcário apresenta a seguinte granulometria:
99,65% passou na peneira 10 (=<2,0mm) e ficou retido 0,35%;
10% ficou retido na peneira 20 (=>0,30mm e =<2,0mm), logo passou 89,65%
74% passou na peneira 50 (=<0,30mm), portanto ficou retido 15,65%

RE = 0,2 x (99,65 - 89,65) + 0,6 x (89,65 - 74) + 1 x 74
RE = 0,2 x (10%) + 0,6 x (15,65%) + 74%
RE = 2 + 9,39% + 74%
RE = 85%

4) Cálculo do PRNT

PRNT = PN x RE /100

PRNT = 70 x 85 / 100

PRNT = 59,5%

CONCLUSÕES

a) este PRNT de 59,5% indica que 1.000 kg deste calcário terá o mesmo efeito de correção de acidez do solo que 595 kg de carbonato de cálcio puro e finamente moído, no período de 2 a 3 meses.

b) quanto mais baixo o PRNT de um calcário mais corretivo deverá ser usado visto que as recomendações oficiais dos órgãos de pesquisa são para a utilização de um calcário com 100% de PRNT;

c) a quantidade a ser corrigida para uma recomendação, por exemplo, de 2 t/ha é de:  2 t/ha x 100/59,5 = 3,36 t/ha. O índice de correção da quantidade recomendada será 100/59,5 = 1,68, para este calcário com um PRNT de 59,5%.

d) o calcário perante à legislação atende aos valores de PN e PRNT. O mínimo exigido para o PN é de 67% e para o PRNT é de 45%.

e) o calcário atende a exigência da legislação em termos de granulometria, ou seja:

   1. 100% deve passar na peneira ABNT 10 com 5% de tolerância, ou seja 95%. Este calcário passa 99,65%;

   2. 70% deve passar na peneira ABNT 20 com 5% de tolerância. Este calcário passa 89,65%;

   3. 50% deve passar na peneira ABNT 50. Este calcário passa 74%.

f) para culturas anuais, a preferência deveria cair num calcário com PRNT maior. Este calcário poderia ser utilizado na correção de solos para formação de pastagens e em culturas perenes.

REFERÊNCIAS

MAPA - Manual de Métodos Analíticos Oficiais para Fertilizantes e Corretivos. 150 pg. Brasília. 2013. Disponível em:<http://sistemasweb.agricultura.gov.br/arquivosislegis/anexos/arquivos/1204363.PDF> Acesso em 9 Nov. 2015.