Determinação da Tensão Superficial de Soluções com Adjuvantes Surface Tension Solutions Determination by Adjuvants

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1 Determinação da Tensão Superficial de Soluções com Adjuvantes Surface Tension Solutions Determination by Adjuvants Maurício Gomes Azevedo*¹; Pedro Hideki Omoto 1 ; Evandro Pereira Prado 2, Rafael Simões Tomaz 2 ; Ronaldo Cintra Lima 2. 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 * mauriciogazevedo@hotmail.com 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). 323

2 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 324

3 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 Haiten Break Thru Agral Ingrediente ativo (i.a.) polioxietilenoaquil fenol éter copolímero poliésterpolimetil siloxano nonilfenoxi poli (etilenoxi) etanol Concentração i.a. Dose recomendada Formulação 200g L ml 100L -1 Concentrado solúvel 1000 g L ml 100L -1 Concentrado solúvel 200 g L ml 100L -1 Concentrado solúvel Assist óleo mineral 756 g L ml 100L -1 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 ); é a massa da gota (g); g é a aceleração da gravidade (980,665 cm s -2 ), foi adotado 3,1416; r é o raio interno da extremidade do tubo da bureta onde a gota é formada a qual é de mm e é o fator de correção que foi de 0,6461. Maiores detalhes são descritos em Behring et al. (2004). 325

4 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 = T água - A. [1-10 -CX ]; Onde: Y = Tensão superficial (mn m -1 ); T água - 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). 326

5 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 Tensão R 2 Quadrado Mínima médio do erro Agral 42, , ,25 0,9864 4,2820 Assist 43,1635 2, ,70 0, Break Thru 53, , ,60 0,9808 7,4211 Haiten 44, , ,31 0,9863 5,

6 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 ARAÚJO, D.; RAETANO, C.G. Adjuvantes de produtos fitossanitários. In: ANTUNIASSI, U.R.; BOLLER, W. (Org.). Tecnologia de aplicação para culturas anuais. 1.ed. Passo Fundo: Aldeia Norte, 2011, p BEHRING, J.L.; LUCAS, M. MACHADO, C. BARCELLOS, I.O. Adaptação no método do peso da gota para determinação da tensão superficial: um método simplificado para a quantificação da cmc de surfactantes no ensino da química. Química Nova, v.27, n.3, p , CUNHA, J.P.A.R.; PERES, T.C.M. Influência de pontas de pulverização e adjuvante no controle químico da ferrugem asiática da soja. Acta Scientiarum. Agronomy, v.32, n.4, p , 2010b. GASKIN, R.E.; MANKTELOW, D.M.L.; SKINNER, S.J.; G.S. ELLIOTT. use of a superspreader adjuvant to reduce spray application volumes on avocados. New Zealand PlantProtection, v.57, p , KISSMANN, K.G. Adjuvantes para caldas de defensivos agrícolas. BASF: São Paulo, p. HAZEN, J. L. Adjuvants-terminology, classification, and chemistry. Weed Technology, v. 14, n. 4, p ,

7 MENDONÇA, C.G.; RAETANO, C.G.; MARTINS, D.; MENDONÇA C.G. Tensão superficial estática de soluções aquosas com óleos minerais e vegetais utilizados na agricultura. Eng. Agríc., Jaboticabal, v.27, n.esp., p.16-23, jan MENDONÇA, C.G.; VELINI, E.D.; MARTINS, D.; MENDONÇA C.G. Efeitos de surfactantes sobre a tensão superficial e a área de molhamento de soluções de glyphosate sobre folhas de tiririca. Planta Daninha, Londrina, v.13, n.3, p , MONTÓRIO, G. A.; VELINI, E. D. ; MACIEL, C. D. de G.; MONTÓRIO, T. Eficiência dos surfatantes de uso agrícola na redução da tensão superficial. Revista Brasileira de Herbicidas, Passo Fundo/RS, v. 4, n. 2, p. 8-22, NITSCHKE, M.; PASTORE, G. M. Biossurfactantes: propriedades e aplicações. Química Nova, v. 25, n. 5, p , QUEIROZ, A. A.; MARTINS J.A.S.; CUNHA, J. P. R.; Adjuvantes e qualidade da água na aplicação de agrotóxicos. Bioscience Journal (UFU), v. 24, p. 8-19, TU, M.; RANDALL, J. M. Adjuvants. In: TU, M.; HURD, C.; RANDALL, J. M. Weed control methods handbook the nature conservancy. Davis: TNC, p