O documento discute as propriedades físico-químicas dos agrotóxicos e como elas afetam seu comportamento e formulações comerciais. As propriedades incluem solubilidade em água, pressão de vapor, coeficientes de partição e tempo de meia-vida, que determinam se a molécula será adsorvida ao solo ou permanecerá na solução, assim como seu potencial de lixiviação e volatilização. A composição dos produtos comerciais é resultado da mistura do ingrediente ativo com inertes e adjuvantes para adequar suas

1. Unindo conhecimento em prol da agricultura!
Propriedades físico-químicas
de agrotóxicos
Pedro Castilho Gonçalves

2. Introdução;
Propriedades físico-químicas;
Composição dos agrotóxicos;
Formulações comerciais.
Sumário
2

3. Introdução
3
Inertes
Adjuvantes*
Fonte das imagens: Wikipédia e K&NE, 2019.
Propriedades
físico-químicas

4. Água: solvente universal de natureza polar;
O valor de Sw determinará quanto da molécula irá
solubilizar em água.
Solubilidade em água – Sw
4
Polar Apolar

5. Importância agronômica:
Interfere na formulação comercial da molécula;
Pode interferir no comportamento na calda de
aplicação*.
Importância ambiental:
Junto com o Kow e o pKa, determina o potencial de
contaminação da molécula  movimentação no solo.
Solubilidade em água – Sw
5

6. Solubilidade em água – Sw
6
Solubilidade em
água
(mg/L)
Intensidade Molécula
< 50 Baixa Atrazina
50 – 500 Moderada Fomesafem
> 500 Alta Glifosato
Fonte dos dados: University of Hertfordshire (2013).

7. Propriedade que relata a tendência da molécula de
passar do estado líquido para o estado de vapor;
Estado líquido: moléculas agregadas;
Estado de vapor: moléculas se separam.
Pressão de vapor – PV
7
25 ºC
Menor PV
25 ºC
Maior PV

8. Importância agronômica:
Interfere na perda por volatilização;
Relação com o tipo de adjuvante que será usado.
Importância ambiental:
Moléculas com alta PV volatilizam mais e
possuem alto potencial de contaminação;
Caso 2,4-D.
Pressão de vapor – PV
8

9. 9
Fonte: Adjuvantes na deriva de 2,4-D + glyphosate em condições de campo. Augusto G. F. Costa,
2014.

10. Pressão de vapor – PV
10
Pressão de vapor
(mPa)
Intensidade Molécula
< 10^-6 Baixa Glifosato
10^-6 – 10^-4 Moderada Fluazifope
> 10^-4 Alta 2,4-D
Fonte dos dados: University of Hertfordshire (2013).

11. Associação entre a pressão de vapor (PV) e a
solubilidade em água (Sw);
Constante que informa o real potencial de
volatilização de uma molécula imersa em água.
Kh = PV / Sw  [Kh] = Pa*m³ / mol
Constante da Lei Henry – Kh
11

12. Constante da Lei Henry – Kh
12
Kh
(Pa*m³ / mol)
Intensidade Molécula
< 2,5*10^-7 Não-volátil Glifosato
2,5*10^-7 – 2,5*10^-5
Moderadamente
volátil
Oxifluorfem (Goal)
> 2,5*10^-5 Volátil Trifluralina
Fonte dos dados: University of Hertfordshire (2013).

13. Representa a solubilidade da molécula em solventes
orgânicos;
Determina a afinidade por compostos de natureza
apolar;
Relação inversa com Sw.
Coeficiente de partição octanol-água - Kow
13
Polar Apolar

14. Importância agronômica:
Determinante no potencial de translocação da
molécula na planta.
Importância ambiental:
Processo de bioacumulação.
Coeficiente de partição octanol-água - Kow
14

15. 15
Coeficiente de partição octanol-água - Kow
Log Kow Lipoficidade
< 1 Baixa
1 – 2,5 Adequada
> 2,5 Alta
Log Kow Bioacumulação
< 2,7 Baixa
2,7 – 3 Moderada
> 3 Alta
Fonte dos dados: University of Hertfordshire (2013).

16. Coeficiente de partição octanol-água - Kow
16
Fonte dos dados: Profº Gilmarcos Corrêa.
Kow Sw (ppm)
Dicamba 0,29 720.00
Trifluralina 118.000 0,3

17. Relação entra a [ ] da molécula na fase sólida e a na
fase líquida do solo;
O Kd das moléculas é específico de cada tipo de solo;
pH e CTC do solo irão interferir no Kd da molécula.
Coeficiente de partição linear - Kd
17

18. Importância agronômica:
Interfere na permanência da molécula no solo;
Interação com o tipo de água usada para a calda de
aplicação.
Importância ambiental:
Prevê o comportamento da molécula no solo;
Influencia nos processo de degradação da
molécula.
18
Coeficiente de partição linear - Kd

19. Relação entre a [ ] da molécula adsorvida ao C-org (da M.O.)
e a encontrada na fase líquida do solo;
Koc deriva-se do Kd, desconsiderando a ação da argila.
Coeficiente de partição C(org)–água – Koc
19

20. Importância agronômica:
Manejo da matéria orgânica do solo;
Interação com o tipo de água usada para a calda de
aplicação.
Importância ambiental:
Influência na movimentação da molécula no solo;
Uma das variáveis utilizadas no cálculo do GUS.
20
Coeficiente de partição C(org)–água – Koc

21. 21
Coeficiente de partição C(org)–água – Koc
Koc Mobilidade Molécula
< 15 Muito móvel -
15 – 75 Móvel Sulfentrazone
75 – 500
Moderadamente
móvel
Atrazina
500 – 4.000 Pouco móvel Glifosato
> 4.000 Imóvel Paraquat
Fonte dos dados: University of Hertfordshire (2013).

22. Representa, em dias, o período necessário para que
50% das moléculas sejam degradas a CO2 + H20;
Avalia o período de persistência do resíduo e não do
efeito residual;
Pode variar muito em relação ao tipo de solo e quanto
a movimentação no solo  Lençol freático.
Tempo de meia-vida – T50
22
DANGER!!!

23. Importância agronômica:
Resíduos das moléculas podem gerar alterações
metabólicas nos organismos presentes no solo*.
Importância ambiental:
Uma das variáveis utilizadas no cálculo do GUS;
Relata o período em que os resíduos podem ficar
(com ou sem atividade agronômica) no ambiente.
23
Tempo de meia-vida – T50

24. 24
Tempo de meia-vida – T50
T50
(dias)
Intensidade Molécula
< 30 Não-persistente Alacloro
30 – 100
Moderadamente
persistente
Atrazina
100 – 365 Persistente Trifluralina
> 365
Muito
persistente
Paraquat
Fonte dos dados: University of Hertfordshire (2013).

25. 25
Tempo de meia-vida – T50
Classes Dias
Persistência alta > 180
Persistência média 180 – 90
Persistência reduzida 89 – 30
Não persistente < 30
Fonte: Classificação IBAMA.

26. Escore de contaminação do lençol freático;
Índice que avalia o risco de contaminação do lençol
freático pela molécula.
GUS = logT50 * (4 – logKoc)
Groundwater Ubiquity Score - GUS
26

27. Importância ambiental:
Prevê o risco de contaminação do lençol freático;
Não pode ser usado como parâmetro para
avaliação da probabilidade de contaminação das
águas superficiais.
27
Groundwater Ubiquity Score - GUS

28. 28
Groundwater Ubiquity Score - GUS
GUS Intensidade Molécula
> 2,8 Alta lixiviação Mesotriona
2,8 – 1,8 Moderada lixiviação Diuron
< 1,8 Baixa lixiviação Paraquat
Fonte dos dados: University of Hertfordshire (2013).
Dicamba: T50 = 21, Koc = 2  GUS =
Trifluralina: T50 = 45, Koc = 8.000  GUS =
4.89
0,16

29. Avalia o grau de ionização de moléculas ácidas e o
grau de dissociação de moléculas básicas em um
determinado pH;
Determina o comportamento da molécula em relação
ao estado químico do meio, por consequência
influencia em todas as outras propriedades.
Constante de dissociação eletrolítica – pKa
29

30. Comportamento das moléculas ácidas
30
H2O + HA ↔ H30+ + A-
pH = pKa  [HA] = [A-]
pH > pKa  [HA] < [A-]
pH < pKa  [HA] > [A-]
Equilíbrio
Maior ionização
Menor ionização
Maior [ ] de moléculas ácidas
em seu estado molecular
Constante de dissociação eletrolítica – pKa

31. 31
Constante de dissociação eletrolítica – pKa
pKa Ácido
Intensidade de
ionização
Molécula
< 3 Forte Alta Glifosato
3 – 9 Fraco Moderada Mesotriona
> 9 Muito fraco Baixa Ametrina
Fonte dos dados: University of Hertfordshire (2013).

32. Comportamento das moléculas básicas
32
H2O + BOH ↔ OH- + B+
pH = pKa  [BOH] = [B+]
pH < pKa  [BOH] < [B+]
pH > pKa  [BOH] > [B+]
Equilíbrio
Maior dissociação
Menor dissociação
Maior [ ] de moléculas básicas
em seu estado molecular
Constante de dissociação eletrolítica – pKa

33. 33
Constante de dissociação eletrolítica – pKa
pKa Base
Intensidade de
dissociação
Molécula
< 3 Muito fraca Baixa Atrazina
3 – 9 Fraca Moderada -
> 9 Muito forte Alta -
Fonte dos dados: University of Hertfordshire (2013).

34. Importância agronômica:
Escolha da água para utilização na calda de aplicação;
A maior parte dos agrotóxicos utilizados na
agricultura são de caráter ácido.
34
Constante de dissociação eletrolítica – pKa
Adjuvantes reguladores
de pH

35. 35Propriedade
físico-química
Altos valores Baixos valores
Solubilidade em água (Sw) Alta solubilidade em água Baixa solubilidade em água
Pressão de vapor (PV) Maior tendência a evaporação Menor tendência a evaporação
Constante da Lei de Henry
(Kh)
Maior evaporação Menor evaporação
Coeficiente de partição
octanol-água (Kow)
Maior afinidade por solventes
orgânicos
Menor afinidade por solventes
orgânicos
Coeficiente de partição linear
(Kd)
Tende a ser adsorvido pela
fase sólida do solo
Tende a permanecer na
solução do solo
Coeficiente de partição C(org)-
água (Koc)
Menor movimentação no solo,
maior retenção pela M.O.
Maior movimentação no solo,
menor retenção pela M.O.
Tempo de meia-vida (T50)
Maior persistência dos
resíduos no solo
Menor persistência dos
resíduos no solo
Groundwater Ubiquity Score
(GUS)
Maior probabilidade de
contaminação do lençol freático
Menor probabilidade de
contaminação do lençol freático
Coeficiente de dissociação
eletrolítica (pKa)
Ácido: menor ionização
Base: maior dissociação
Ácido: maior ionização
Base: menor dissociação

36. Glifosato:
Sw: Alta solubilidade;
Koc: Pouco móvel;
GUS: Baixa lixiviação;
Quando aplicado, para onde a molécula irá:
fase sólida ou líquida do solo?
Casos especiais
36
Imagem:Ludopedia,2019.

37. 37
Inertes
Adjuvantes*
Fonte das imagens: Wikipédia e K&NE, 2019.
Composição dos agrotóxicos

38. 38
Inertes
Adjuvantes*
Fonte da imagem: Wikipédia, 2019.
Ingrediente ativo
Responsável pela função
agronômica;
Moléculas geralmente
instáveis;
Tendo em vista suas
propriedades físico-
químicas, podem necessitar
de agentes auxiliares.

39. 39
Inertes
Adjuvantes*
Substâncias inertes
Substâncias de baixo custo;
Utilizadas para diluição do
ingrediente ativo;
- Potencializam a ação;
- Adequam as propriedades FQ;
- Viabilizam a utilização,
armazenamento e transporte.
Inertes
Adjuvantes*

40. 40
Inertes
Adjuvantes*
Fonte da imagem: K&NE, 2019.
Produto comercial
Resultado da mistura do i.a.
com os inertes e adjuvantes*;
Possuem diferentes
concentrações e formulações;
Produto final que poderá
ser utilizado de diferentes
formas.

41. F. para diluição em água;
F. para diluição em solventes orgânicos;
F. para aplicação direta;
F. para tratamento de sementes;
F. especiais.
Formulações comerciais
41

42. F. para diluição em água
42
I.A.
Solúveis:
Concentrado solúvel (SL)
Pó solúvel (SP)
Granulado solúvel (SG)
Insolúveis:
Suspensão concentrada (SC)
Concentrado emulsionável (EC)
Suspensão de encapsulado (CS)
Pó molhável (WP)
Granulado dispersível (WG)
Fonte dos dados: Pedro Yamamoto, ESALQ/USP, 2019.

43. I.a.(polar) solúvel em água;
Formulação líquida;
Dissolve prontamente em água;
Rápida homogeneização na
calda de aplicação.
Concentrado solúvel (SL)
43
Fonte: Capil, 2019.

44. I.a.(polar) solúvel em água;
Formulação sólida;
Facilmente dissolvido;
Menos utilizada  Risco de inalação.
Pó solúvel (SP)
44
Fonte:DiárioDigital,2019.

45. I.a.(polar) solúvel em água;
Formulação sólida;
Facilmente dissolvido;
Menor risco de inalação.
Granulado solúvel (SG)
45
Pó
Grânulo

46. Composto de:
I.a. (apolar) insolúvel;
Tensoativo;
Agente de estrutura;
Água.
Menos tóxicos que a formulação EC;
Necessitam de constante agitação.
Suspensão concentrada (SC)
46
I.A.

47. 47
Fonte: Docplayer, 2019.

48. Composto de:
I.a. (apolar) insolúvel;
Solvente orgânico;
Tensoativo.
Requer menos agitação;
Menos problemas com precipitação ou
sobrenadantes;
Maior toxidez (solventes orgânicos).
Concentrado emulsionável (EC)
48

49. Composto de:
I.a.(apolar) insolúvel;
Solvente orgânico;
Tensoativo;
Agente de estrutura;
Copolímero.
Pouca toxidez, liberação controlada;
Baixo teor de i.a.
Suspensão de encapsulado (CS)
49

50. Composto de:
I.a. (apolar) insolúvel e sólido;
Tensoativo.
Altos teores de i.a. e menos absorção pela pele;
Necessitam de constante agitação;
Deixam resíduos e são abrasivos para bombas e
bicos.
Pó molhável (WP)
50
I.A.

51. Composto de:
I.a.(apolar) sólido insolúvel*;
Tensoativo;
Agente aglomerante.
Atua como um WP na forma de grânulos;
Menor toxidez.
Granulado dispersível (WG)
51
I.A.
I.A.
I.A.
I.A.
I.A.

52. Unindo conhecimento em prol da agricultura!
Pedro Castilho Gonçalves
+55 62 98117-8193
castilho70pedro@hotmail.com
Obrigado!