XIII JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2013 – UFRPE: Recife, 09 a 13 de dezembro.
RELAÇÃO ENTRE CONCENTRAÇÃO MOLAR, CONDUTIVIDADE
ELÉTRICA E POTENCIAL OSMÓTICO DE SOLUÇÕES SALINAS
Ana Karolina Peres de Melo Silva1, Roberta Queiroz Cavalcanti2, José Benjamin Machado Coelho3, Egídio Bezerra
Neto4
Introdução
A presença de sais na solução do solo faz com que aumentem as forças de retenção por seu efeito osmótico e,
portanto, a magnitude de escassez de água na planta (Dias & Blanco, 2010). Na planta, os sais ocasionam redução do
potencial osmótico devido à alta acumulação Na+, Cl- e K+ e outros ions (Hasegawa et al., 2000).
Resultados de pesquisas têm expresso a salinidade de solos e plantas por meio de diversas unidades. Ben-Gal et al.
(2009) citam que a salinidade de águas e solos tem sido frequentemente relacionada à condutividade elétrica por se
tratar de um método prático e rápido de determinação, embora o potencial osmótico seja uma medida mais bem
relacionada ao estado hídrico da planta. O osmômetro de pressão de vapor tem sido usado com eficiência para medir o
potencial osmótico das plantas (Ball & Osssterhuis, 2005).
Este trabalho teve como objetivo correlacionar valores de concentração molar com os de condutividade elétrica e
potencial osmótico de soluções salinas contendo sais representativos de águas do semiárido brasileiro.
Material e métodos
Os trabalhos foram conduzidos no laboratório de Bioquímica Vegetal da UFRPE, em Recife-PE. Os tratamentos
constaram de soluções salinas de cloreto de sódio (NaCl), cloreto de potássio (KCl), cloreto de cálcio (CaCl2) e sulfato
de sódio (Na2SO4) nas concentrações de: 0, 50, 100, 150 e 200 mM, com três repetições. As concentrações molares dos
sais foram preparadas considerando a razão estabelecida entre o número de moles de moléculas de soluto e o volume (L)
da solução. As condutividades elétricas das soluções foram determinadas através do uso de condutivímetro, enquanto
que os potenciais osmóticos das soluções foram determinados por meio do uso de osmômetro de pressão de vapor
modelo Wescor 5520, seguido da aplicação da equação de Van’t Hoff (Equação 1), cujos valores, inicialmente
expressos em atmosferas, foram convertidos para kPa.
Eq. 1 – Potencial osmótico
o = - R . T . C
Onde:
o = Potencial osmótico da solução salina (atm); R = Constante universal dos gases (0,082 atm. ºK-1. L.mol-1)
T = Temperatura absoluta da solução (ºK); C = Concentração de solutos na solução (mol L-1)
Por meio do uso da regressão linear foram determinadas as equações que possibilitaram estimar a relação entre as
variáveis consideradas.
1
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1. Graduanda do curso de Engenharia Agrícola da Universidade Federal Rural de Pernambuco. Rua Dom Manoel de Medeiros, s/n, Dois Irmãos,
Recife, PE, CEP – 52171-900. E-mail. [email protected]
2. Graduanda do curso de Engenharia Agrícola da Universidade Federal Rural de Pernambuco.
3. Engenheiro Agrônomo, Doutor em Ciência do Solo pela Universidade Federal Rural de Pernambuco.
4. Professor Associado do Departamento de Química da Universidade Federal Rural de Pernambuco.
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Resultados e Discussão
As diferentes concentrações das soluções, neste estudo, foram empregadas em analogia às condições de campo. Pôdese observar que para todos os sais estudados o acréscimo da concentração molar ocasionou aumento na condutividade
elétrica da solução e redução no potencial osmótico (Figura 1). Neles, os coeficientes de determinação apresentaram
valores iguais ou superiores a 0,98, confirmando um bom ajustamento dos dados ao modelo estatístico aplicado.
As equações que melhor relacionam a molaridade com a condutividade elétrica foram: y = 0,0763.x + 0,8779, y =
0,1204.x + 0,9168, y = 0,0909.x + 0,6088 e y = 0,149.x + 0,0116, enquanto que as equações que melhor relacionam a
molaridade com o potencial osmótico foram: y = -4,2074.x + 15,545, y = -5,3675.x + 19,473, y = -4,4912.x + 40,379 e
y = -6,1474.x + 52,868, respectivamente para os sais: cloreto de sódio, sulfato de sódio, cloreto de potássio e cloreto de
cálcio.
Considerando a maior molaridade avaliada (200 mM) o NaCl foi o sal que apresentou menor valor de condutividade
elétrica (15,4 dS m-1) e o maior valor de potencial osmótico (-826,56 kPa), o qual está relacionado com menor restrição
de água para as plantas, visto que a presença de sais na solução do solo faz com que aumentem as forças de retenção por
seu efeito osmótico e, portanto, a magnitude do problema de escassez de água na planta (Dias & Blanco, 2010).
Enquanto isso, o CaCl2 exibiu o valor mais elevado de condutividade elétrica (32 dS m-1) e o menor potencial osmótico
(-1.193,1 kPa). Isso pode ser explicado pelo fato de que para se obter um potencial osmótico de -1.200 kPa são
necessários 16,81 g L-1 de NaCl e 31,93 g L-1 de CaCl2 (Coelho et al., 2010).
A disponibilidade de equações visando a conversão entre diferentes unidades relacionadas às concentrações de
soluções salinas é uma ferramenta útil, pois permite a padronização de resultados, o que possibilita um estudo
comparativo entre as diversas variáveis.
A
C
B
D
Figura 1. Relação entre concentração molar, condutividade elétrica e potencial osmótico de soluções salinas: (A) NaCl,
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(B) Na2SO4, (C) KCl, (D) CaCl2
Referências
Ball, R. A.; Oosterhuis, D. M. Measurement of root and leaf osmotic potential using the vapor-pressure osmometer.
Environmental and Experimental Botany, v.53, p.77-84, 2005.
Ben-Gal, A.; Borochov-Neon, H.; Yermiyahu, U.; Shani, U. Is osmotic potential a more appropriate property than
electrical conductivity for evaluating whole-plant response to salinity? Environmental and Experimental Botany, v.65,
p.232–237, 2009.
Coelho, D. L. M.; Agostini, E. A. T.; Guaberto, L. M.; Machado Neto, N. B; Custódio C. C. Estresse hídrico com
diferentes osmóticos em sementes de feijão e expressão diferencial de proteínas durante a germinação. Acta Scientiarum
Agronomy, Maringá, v.32, p.491-499, 2010.
Dias, N. S.; Blanco, F. F. Efeito dos sais no solo e na planta. In: Gheyi, H. R.; Dias, N. S.; Lacerda, C. F. Manejo da
salinidade na agricultura: estudos básicos e aplicados. Fortaleza: Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em
Salinidade. 2010. 472 p.
Hasegawa, P. M.; Bressan, R. A.; Zhu, J. K.; Bonert, H. J. Plant cellular and molecular responses to high salinity.
Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, v.51, p.463-499, 2000.