Aspectos físico-químicos da protonação e desprotonação da superfície do ácido húmico

Abstract

O ácido húmico comercial foi dializado e caracterizado por análise elementar, acidez total, espectroscopia no infravermelho e de UV/Vis, por espectrometria 13C-NMR no estado sólido, por termogravimetria, microscopia eletrônica de varredura e por isoterma de adsorção de N2. O ácido húmico acidificado foi titulado potenciometrica e condutimetricamente a fim obter a densidade de carga superficial, bem como o ponto de carga nula do material. O ácido húmico foi também titulado com HNO3 e NaOH para obter o valor da sua capacidade tampão (b). O ácido húmico apresentou a região de carga aproximadamente nula no intervalo de pH 3,5 a 6, também apresentou comportamento de tampão tanto para adição de ácido como de base, além disso, apresentou uma excelente capacidade tampão para adição de NaOH. Mostrou uma ação tamponante entre os valores de pH 5.5 a 8.0, e uma capacidade de tamponamento máxima em pH = 6.0. O mesmo estudo foi acompanhado calorimetricamente a fim de determinar a entalpia da interação entre H+/OH- e o tampão, de que resultou em uma entalpia máxima de -38.49 kJ mol-1 em pH = 6,0. Este valor sugere que a atividade do tampão está baseada na quimiossorção da hidroxila. __________________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Commercial humic acid was dialyzed and characterized by elemental analysis, total acidity, infrared and UV/Vis spectroscopy, solid state 13C-NMR spectrometry, thermogravimetry, scanning electron microscopy, N2 adsorption isotherms. Titration of acidified humic acid with NaOH was followed by potentiometry and conductometry in order to determine the surface charge density and the point zero of charge. Humic acid was also titrated with HNO3 and NaOH to obtain buffer capacity value (b). Humic acid presented surface charge density approximately zero in the pH range 3.5 to 6, and also presented buffer behavior by base and acid addition, moreover, an excellent buffer capacity was observed in addition of NaOH. Humic acid showed buffer action between 5.5 and 8.0 of pH range, and a maximum buffer capacity was observed at pH = 6.0. The same study was followed calorimetrically in order to determinate the enthalpy of interaction between H+/OHand buffer, which resulted in a maximum enthalpy of -38.49 kJ mol-1 at pH = 6.0. This value suggests that the buffer activity is based on chemisorption of hydroxyl.