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; *Cinthia.ecardoso@hotmail.com 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). 358
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 359
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 ; P i : Peso médio da gotas em função da concentração do adjuvante, em g; e P a : 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 ) Break Thru Copolímero poliéster-polimetil 1000 g L -1 0,1 SL - Concentrado Solúvel siloxano Mineral Oil Óleo mineral 800 g L -1 1,0 a 1,5 EC - Concentrado Emulsionável Agral Noni Poli 200 g L -1 0,03 a 0,05 SL - Concentrado TACTIC (Etilenoxi) Etanol Copolímero carboxílico de sturene e butadieno Intec Nonil fenol etoxilado Fonte: Agrofit (2016) Solúvel 640 g L -1 0,125 a 0,150 DC - Concentrado dispersível 124,4 g L -1 0,05 SL - Concentrado Solúvel 360
Tensão Superficial (mn m -1 ) 1º Encontro Internacional de Ciências Agrárias e Tecnológicas Gráfico 1. RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados experimentais obtidos estão apresentados a seguir, na Tabela 1 e no Tabela 1. Valores médios de tensão superficial de adjuvantes agrícolas em diferentes concentrações, em solução aquosa. Concentração Tensão Supercial (mn m -1 ) (% v v -1 ) Break Thru Mineral Oil Agral TACTIC Intec 0,00 72,60 0,01 28,46 a C 68,87 a A 70,75 a A 71,64 a A 61,78 a B 0,10 18,44 b D 46,75 b B 55,75 b A 40,22 b C 38,06 b C 0,50 17,41 b D 41,53 c A 36,01 c B 25,03 c C 37,88 b B 1,00 17,15 b C 34,85 d A 35,25 c A 21,89 c B 34,43 c A CV (%) 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 60 50 Break Thru 40 30 20 Mineral Oil Agral TACTIC Intec 10 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 Concentração (% v v -1 ) Gráfico 1. Curvas de progresso da redução da tensão superficial estática da água de adjuvantes agrícolas. 361
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 362
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 ANTUNIASSI, U. R., BOLLER. W.; Tecnologia de aplicação de fungicidas. In: Tecnologia de Aplicação para culturas anuais. Passo Fundo: Aldeia Norte; Botucatu: FEPAF, 2011. 279 p. 363
ANTUNIASSI, U. R., BOLLER. W. Tecnologia de aplicação para culturas anuais. Ed. 1. Passo Fundo: FEPAF, 2011. 279 p. AZEVEDO, L.A.S. Adjuvantes agrícolas para a proteção de plantas. Ed. 1. Rio de Janeiro: Independente, 2011. 264p. CALVACANTE, L. C., SILVA, R. P. SILVA, P. R.(UFT, CARVALHO, R. J. PEREIRA, E. I. L., ERASMO, E. A. L. XXVIII CBCPD, 3 a 6 de setembro de 2012, Campo Grande, MS / Área 13 - Tecnologia e segurança na aplicação de herbicidas. IOST, C. A. R.; RAETANO, C. G. Tensão superficial dinâmica e ângulo de contato de soluções aquosas com surfactantes em superfícies artificiais e naturais. Engenharia Agrícola, Jaboticabal, v. 30, n.4, p.670-680, 2010. LENZ. G et al., Espectro de gotas e idade de trifólios na taxa de absorção e efeito residual de fungicidas em soja. Ciência Rural, Santa Maria, v.41, n.10, p.1702-1708, 2011. MENDONÇA, Cristina G. de; RAETANO, Carlos G.; MENDONÇA, Cristiane G. de. Surface tension of mineral oils and vegetable oils. Engenharia Agrícola, v. 27, n. SPE, p. 16-23, 2007. MONTÓRIO, Gilmar A. et al. Eficiência dos surfactantes de uso agrícola na redução da tensão superficial. Revista Brasileira de Herbicidas, v. 4, n. 2, p. 8-22, 2005. OLIVEIRA, RONE BATISTA DE. Caracterização funcional de adjuvantes em soluções aquosas. 134 f. Tese de Doutorado em Energia na Agricultura - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Ciências Agronômicas, Botucatu, 2011. SILVA, ANNE CAROLINE ARRUDA E. Desempenho de adjuvantes na qualidade da aplicação e na retenção e translocação de fungicida na cultura da soja. 67 f. Tese de Doutorado em Energia na Agricultura - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Ciências Agronômicas, Botucatu, 2013. 364