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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/37828
Document type: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Access type: | Acesso Aberto |
Title: | Determinação colorimétrica de amônia volatilizada de solos fertilizados utilizando fotômetro UV-VIS portátil e de baixo custo. |
Alternate title (s): | Colorimetric determination of volatilized ammonia from fertilized soils using portable and low-cost UV-VIS photometer. |
Author: | Marcassa, Felipe Cerqueira |
First Advisor: | Petruci, João Flávio da Silveira |
First member of the Committee: | Muñoz, Rodrigo Alejandro Abarza |
Second member of the Committee: | Machado, Caio Cesar Souza |
Summary: | O constante aumento da população é proporcional a busca por melhorias nas cadeias de produção de alimentos. A agronomia brasileira enfrenta diversos desafios para suprir a demanda nacional e internacional, como a falta de terra disponível para plantio, visto que o território é limitado. Uma das maneiras de aumentar a produção é a utilização de fertilizantes (nitrogenados) que fornecem os principais nutrientes necessários para o desenvolvimento das plantas. Um dos fertilizantes nitrogenados mais utilizados é a ureia (CH₄N₂O), fornecendo uma grande quantidade de nitrogênio reativo para o solo. Entretanto, a ureia sofre ação da enzima urease, que é responsável pela transformação da ureia em amônia e bicarbonato. A amônia formada é perdida para a atmosfera por volatilização, provocando uso excessivo de fertilizantes, podendo contaminar o solo e o meio ambiente. O objetivo deste trabalho é desenvolver um método analítico portátil e de baixo custo para quantificar a amônia volatilizada de solos fertilizados utilizando amostragem ativa e medidas in situ. O método se baseou na amostragem do ar contendo NH3 por exposição ao papel filtro contendo 100 µL de uma solução 0,1 mol/L de H2SO4 com um fluxo de 50 mL min-1. A reação colorimétrica utilizada na determinação da amônia, com o kit de reagentes “Amônia Tóxica para água doce”, produz o indofenol, corante azul com máximo de absorção em 630 nm. As medidas de absorção foram realizadas em um fotômetro portátil construído por impressão 3D e utilizando LEDs e sensor de luz digital conectados a um Arduíno. O método desenvolvido forneceu uma faixa linear no intervalo de 64 a 258 ppbv de NH3 com 20 minutos de amostragem. Por fim, o método foi aplicado na determinação de amônia volatilizada após 24 horas da aplicação do fertilizante. |
Abstract: | The constant increase in population is proportional to the search for improvements in food production chains. Brazilian agronomy faces several challenges to meet national and international demand, such as the lack of available land for planting, as the territory is limited. One way to increase production is through the use of nitrogen fertilizers, which provide the main nutrients necessary for plant development. One of the most commonly used nitrogen fertilizers is urea (CH₄N₂O), which provides a large amount of reactive nitrogen to the soil. However, urea is affected by the enzyme urease, which is responsible for transforming urea into ammonia and bicarbonate. The ammonia formed is lost to the atmosphere through volatilization, causing excessive use of fertilizers, which can contaminate the soil and the environment. The objective of this work is to develop a portable and low-cost analytical method to quantify the volatilized ammonia from fertilized soils using active sampling and in situ measurements. The method was based on the sampling of air containing NH3 by exposure to filter paper containing 100 µL of a 0.1 mol/L H2SO4 solution with a flow of 50 mL min-1. The colorimetric reaction used in the ammonia determination, with the "Toxic Ammonia for Freshwater" reagent kit, produces indophenol, a blue dye with maximum absorption at 630 nm. Absorption measurements were performed using a portable photometer built by 3D printing and using LEDs and a digital light sensor connected to an Arduino. The developed method provided a linear range in the interval of 64 to 258 ppbv of NH3 with 20 minutes of sampling. Finally, the method was applied to determine volatilized ammonia after 24 hours of fertilizer application. |
Keywords: | Ureia Volatilização Amônia Espectrofotômetro UV-Vis Indofenol Urea Volatilization Ammonia UV-Vis Spectrophotometer Indophenol |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA::INSTRUMENTACAO ANALITICA CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLO::FERTILIDADE DO SOLO E ADUBACAO |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Quote: | MARCASSA, Felipe Cerqueira. Determinação colorimétrica de amônia volatilizada de solos fertilizados utilizando fotômetro UV-Vis portátil e de baixo custo. 2023. 61 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química Industrial) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023. |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/37828 |
Date of defense: | 28-Apr-2023 |
Appears in Collections: | TCC - Química Industrial |
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